JP5698347B2 - Cell balance device - Google Patents

Cell balance device Download PDF

Info

Publication number
JP5698347B2
JP5698347B2 JP2013510745A JP2013510745A JP5698347B2 JP 5698347 B2 JP5698347 B2 JP 5698347B2 JP 2013510745 A JP2013510745 A JP 2013510745A JP 2013510745 A JP2013510745 A JP 2013510745A JP 5698347 B2 JP5698347 B2 JP 5698347B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
winding
secondary battery
cell balance
switch
balance circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013510745A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2012143985A1 (en
Inventor
寛史 城
寛史 城
和之 指田
和之 指田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2013510745A priority Critical patent/JP5698347B2/en
Publication of JPWO2012143985A1 publication Critical patent/JPWO2012143985A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5698347B2 publication Critical patent/JP5698347B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44Methods for charging or discharging
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44Methods for charging or discharging
    • H01M10/441Methods for charging or discharging for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014Circuits for equalisation of charge between batteries
    • H02J7/0016Circuits for equalisation of charge between batteries using shunting, discharge or bypass circuits
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H02J7/04Regulation of charging current or voltage
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

本発明は、セルバランス回路と、セルバランス回路を複数備えるセルバランス装置と、に関する。   The present invention relates to a cell balance circuit and a cell balance device including a plurality of cell balance circuits.

従来より、複数の2次電池を用いる場合には、セルバランスを行って、これら複数の2次電池のそれぞれの充電電圧を均一化させる必要がある。そこで、複数の2次電池のそれぞれに対して、抵抗を1つずつ並列接続する場合がある。これによれば、他と比べて充電電圧の高い2次電池について、並列接続された抵抗により放電させることができるので、複数の2次電池のそれぞれの充電電圧を均一化することができる。   Conventionally, when a plurality of secondary batteries are used, it is necessary to perform cell balance to equalize the charging voltages of the plurality of secondary batteries. Therefore, there is a case where one resistor is connected in parallel to each of the plurality of secondary batteries. According to this, since the secondary battery having a higher charging voltage than the others can be discharged by the resistance connected in parallel, the charging voltages of the plurality of secondary batteries can be made uniform.

ところが、上述のように抵抗を並列接続させると、抵抗での放電により、電力損失が大きくなってしまう。そこで、特許文献1に示されている回路や、特許文献2に示されている回路が提案されている。   However, when resistors are connected in parallel as described above, power loss increases due to discharge at the resistors. Therefore, a circuit shown in Patent Document 1 and a circuit shown in Patent Document 2 have been proposed.

特開2010−288447号公報JP 2010-288447 A 特開2004−88878号公報JP 2004-88878 A

特許文献1に示されている回路は、充電電圧の均一化を、ダイオードを用いて行う。ここで、ダイオードの順方向電圧は、温度に応じて変化するため、複数の2次電池のそれぞれの充電電圧を正確に均一化することができないおそれがあった。また仮に、上述のダイオードの順方向電圧の温度に応じた変化を無視できたとしても、特許文献1に示されている回路は、充電電圧の均一化を、2次電池の充電時にのみ行うため、2次電池の放電時には充電電圧が不均一となってしまい、セルバランスを安定させることができなかった。   The circuit disclosed in Patent Document 1 uses a diode to equalize the charging voltage. Here, since the forward voltage of the diode changes according to the temperature, there is a possibility that the charging voltages of the plurality of secondary batteries cannot be equalized accurately. Further, even if the change according to the temperature of the forward voltage of the diode described above can be ignored, the circuit shown in Patent Document 1 makes the charge voltage uniform only when the secondary battery is charged. When the secondary battery was discharged, the charging voltage became non-uniform, and the cell balance could not be stabilized.

一方、特許文献2に示されている回路では、複数の2次電池のそれぞれの充電電圧を監視する必要がある。このため、2次電池の充電電圧を監視するための素子や回路が必要となり、低コスト化や小型化の阻害要因となっていた。   On the other hand, in the circuit shown in Patent Document 2, it is necessary to monitor the charging voltages of the plurality of secondary batteries. For this reason, an element or a circuit for monitoring the charging voltage of the secondary battery is required, which has been an obstacle to cost reduction and miniaturization.

また、特許文献1に示されている回路や、特許文献2に示されている回路は、複数の2次電池のそれぞれの充電電圧に差が生じてからセルバランスを行うため、一時的に劣化領域に達してしまい、2次電池が劣化するおそれがあった。   In addition, the circuit shown in Patent Document 1 and the circuit shown in Patent Document 2 are temporarily deteriorated because cell balancing is performed after a difference occurs in the charging voltages of a plurality of secondary batteries. There was a risk that the secondary battery would deteriorate due to reaching the region.

上述の課題に鑑み、本発明は、低コスト化および小型化と、2次電池の劣化の抑制と、を実現しつつ、2次電池の充放電時に充電電圧の均一化を行うことができるセルバランス回路およびセルバランス装置を提供することを目的とする。   In view of the above-described problems, the present invention provides a cell capable of equalizing the charging voltage during charging and discharging of the secondary battery while realizing cost reduction and downsizing and suppression of deterioration of the secondary battery. An object is to provide a balance circuit and a cell balance device.

本発明は、上述の課題を解決するために、以下の事項を提案している。
(1) 本発明は、第1の2次電池(例えば、図5の2次電池BT1に相当)および第2の2次電池(例えば、図5の2次電池BT2に相当)のそれぞれの充電電圧を均一化するセルバランス回路(例えば、図5のセルバランス回路BBに相当)であって、前記第1の2次電池と対に設けられた第1の巻線(例えば、図5の第1の巻線Waに相当)と、前記第2の2次電池と対に設けられた第2の巻線(例えば、図5の第2の巻線Wbに相当)と、を有するトランス(例えば、図5のトランスTに相当)と、前記第1の2次電池の充電電圧を前記第1の巻線に印加させるか否かを制御するスイッチング手段と、を備え、前記スイッチング手段は、第1のスイッチ(例えば、図5のスイッチSaに相当)、第2のスイッチ(例えば、図5のスイッチSbに相当)、第3のスイッチ(例えば、図5のスイッチScに相当)、および第4のスイッチ(例えば、図5のスイッチSdに相当)を備え、前記第1の巻線の他端と、前記第2の巻線の一端とは、前記第1の2次電池の他端に接続されるとともに、前記第2の2次電池の一端に接続され、前記第1の巻線の一端は、前記第1のスイッチを介して前記第1の2次電池の一端に接続可能に設けられるとともに、前記第2のスイッチを介して前記第2の2次電池の他端に接続可能に設けられ、前記第2の巻線の他端は、前記第3のスイッチを介して前記第1の2次電池の一端に接続可能に設けられるとともに、前記第4のスイッチを介して前記第2の2次電池の他端に接続可能に設けられ、前記第1のスイッチおよび前記第4のスイッチと、前記第2のスイッチおよび前記第3のスイッチとを、前記第1の2次電池および前記第2の2次電池の充電時および放電時において交互にオン状態にすることを特徴とするセルバランス回路を提案している。
The present invention proposes the following items in order to solve the above-described problems.
(1) The present invention charges each of the first secondary battery (for example, equivalent to the secondary battery BT1 in FIG. 5) and the second secondary battery (for example, equivalent to the secondary battery BT2 in FIG. 5). A cell balance circuit (for example, equivalent to the cell balance circuit BB in FIG. 5) for equalizing the voltage, and a first winding (for example, the first winding in FIG. 5) paired with the first secondary battery. 1 (corresponding to the first winding Wa) and a second winding (for example, corresponding to the second winding Wb in FIG. 5) provided in pairs with the second secondary battery (for example, , Corresponding to the transformer T in FIG. 5) and switching means for controlling whether or not the charging voltage of the first secondary battery is applied to the first winding, the switching means comprising: 1 switch (for example, equivalent to the switch Sa in FIG. 5) and the second switch (for example, the switch in FIG. 5). Hb Sb), a third switch (for example, equivalent to the switch Sc in FIG. 5), and a fourth switch (for example, equivalent to the switch Sd in FIG. 5), and the other end of the first winding And one end of the second winding is connected to the other end of the first secondary battery, and is connected to one end of the second secondary battery, and one end of the first winding. Is provided so as to be connectable to one end of the first secondary battery via the first switch and to be connectable to the other end of the second secondary battery via the second switch. The other end of the second winding is provided to be connectable to one end of the first secondary battery via the third switch, and the second winding via the fourth switch. Provided to be connected to the other end of the secondary battery, the first switch and the fourth switch; A cell balance circuit characterized in that the second switch and the third switch are alternately turned on when the first secondary battery and the second secondary battery are charged and discharged. Has proposed.

この発明によれば、第1の2次電池および第2の2次電池のそれぞれの充電電圧を均一化するセルバランス回路に、トランスおよびスイッチング手段を設けた。そして、トランスには、第1の2次電池と対に第1の巻線を設けるとともに、第2の2次電池と対に第2の巻線を設けた。また、スイッチング手段により、第1の2次電池の充電電圧を第1の巻線に印加させるか否かを制御することとした。   According to the present invention, the transformer and the switching means are provided in the cell balance circuit that equalizes the charging voltages of the first secondary battery and the second secondary battery. The transformer was provided with a first winding paired with the first secondary battery, and a second winding paired with the second secondary battery. In addition, the switching means controls whether or not the charging voltage of the first secondary battery is applied to the first winding.

また、この発明によれば、スイッチング手段に、第1のスイッチ、第2のスイッチ、第3のスイッチ、および第4のスイッチを設けた。そして、第1の巻線の他端と、第2の巻線の一端とを、第1の2次電池の他端に接続するとともに、第2の2次電池の一端に接続した。また、第1の巻線の一端を、第1のスイッチを介して第1の2次電池の一端に接続可能に設けるとともに、第2のスイッチを介して第2の2次電池の他端に接続可能に設けた。また、第2の巻線の他端を、第3のスイッチを介して第1の2次電池の一端に接続可能に設けるとともに、第4のスイッチを介して第2の2次電池の他端に接続可能に設けた。   According to the invention, the switching means includes the first switch, the second switch, the third switch, and the fourth switch. Then, the other end of the first winding and one end of the second winding were connected to the other end of the first secondary battery and to one end of the second secondary battery. Further, one end of the first winding is provided so as to be connectable to one end of the first secondary battery via the first switch, and to the other end of the second secondary battery via the second switch. Provided to be connectable. The other end of the second winding is provided so as to be connectable to one end of the first secondary battery via the third switch, and the other end of the second secondary battery is provided via the fourth switch. It was provided so that it could be connected to.

このため、第1のスイッチおよび第4のスイッチをオン状態にするとともに、第2のスイッチおよび第3のスイッチをオフ状態にした場合、第1の巻線の両端に第1の2次電池の両端を接続させるとともに、第2の巻線の両端に第2の2次電池の両端を接続させることができる。これによれば、第1の巻線には第1の2次電池の充電電圧が印加され、第2の巻線には第2の2次電池の充電電圧が印加されることとなる。   Therefore, when the first switch and the fourth switch are turned on, and the second switch and the third switch are turned off, the first secondary battery is connected to both ends of the first winding. Both ends can be connected, and both ends of the second secondary battery can be connected to both ends of the second winding. According to this, the charging voltage of the first secondary battery is applied to the first winding, and the charging voltage of the second secondary battery is applied to the second winding.

また、第1のスイッチおよび第4のスイッチをオフ状態にするとともに、第2のスイッチおよび第3のスイッチをオン状態にした場合、第1の巻線の両端に第2の2次電池の両端を接続させるとともに、第2の巻線の両端に第1の2次電池の両端を接続させることができる。これによれば、第1の巻線には第2の2次電池の充電電圧が印加され、第2の巻線には第1の2次電池の充電電圧が印加されることとなる。   In addition, when the first switch and the fourth switch are turned off and the second switch and the third switch are turned on, both ends of the second secondary battery are connected to both ends of the first winding. And both ends of the first secondary battery can be connected to both ends of the second winding. According to this, the charging voltage of the second secondary battery is applied to the first winding, and the charging voltage of the first secondary battery is applied to the second winding.

第1の巻線に第1の2次電池の充電電圧が印加されると、第1の巻線で磁束が発生し、この磁束が第2の巻線を貫くこととなる。この磁束をΦ、第2の巻線の巻数をNとすると、第2の巻線には、以下の式(1)に示す起電力εが発生することとなる。When the charging voltage of the first secondary battery is applied to the first winding, a magnetic flux is generated in the first winding, and this magnetic flux penetrates the second winding. When this magnetic flux is Φ B and the number of turns of the second winding is N, an electromotive force ε shown in the following equation (1) is generated in the second winding.

Figure 0005698347
Figure 0005698347

ここで、第1の巻線で発生する磁束は、第1の巻線に印加される電圧に応じて変化する。このため、第2の巻線に発生する起電力は、第1の2次電池の充電電圧に応じて変化することとなる。   Here, the magnetic flux generated in the first winding changes according to the voltage applied to the first winding. For this reason, the electromotive force generated in the second winding changes according to the charging voltage of the first secondary battery.

第2の巻線においても、上述の第1の巻線と同様に、第2の2次電池の充電電圧が印加されると磁束が発生し、この磁束が第1の巻線を貫くため、第1の巻線には、上述の式(1)に示したものと同様の起電力が発生することとなる。そして、第1の巻線に発生する起電力は、第2の2次電池の充電電圧に応じて変化することとなる。   Also in the second winding, similarly to the first winding described above, a magnetic flux is generated when the charging voltage of the second secondary battery is applied, and this magnetic flux penetrates the first winding. An electromotive force similar to that shown in the above-described equation (1) is generated in the first winding. And the electromotive force which generate | occur | produces in a 1st coil | winding will change according to the charging voltage of a 2nd secondary battery.

ここで、第1の巻線の巻数と、第2の巻線の巻数と、が等しく、第2の巻線には第2の2次電池の充電電圧が印加されているものとする。また、第1の2次電池の充電電圧をVBT1、第2の2次電池の充電電圧をVBT2、第1の巻線の抵抗成分をRW1、第2の巻線の抵抗成分をRW2とする。すると、第1の巻線を流れる電流IW1は、以下の式(2)のように表され、第2の巻線を流れる電流IW2は、以下の式(3)のように表されることとなる。   Here, it is assumed that the number of turns of the first winding is equal to the number of turns of the second winding, and the charging voltage of the second secondary battery is applied to the second winding. Further, the charging voltage of the first secondary battery is VBT1, the charging voltage of the second secondary battery is VBT2, the resistance component of the first winding is RW1, and the resistance component of the second winding is RW2. Then, the current IW1 flowing through the first winding is expressed as the following expression (2), and the current IW2 flowing through the second winding is expressed as the following expression (3). Become.

Figure 0005698347
Figure 0005698347

Figure 0005698347
Figure 0005698347

第1の2次電池の充電電圧と第2の2次電池の充電電圧とが等しい場合には、上述の式(2)のように、第1の巻線を電流が流れないとともに、上述の式(3)のように、第2の巻線を電流が流れないため、第1の2次電池および第2の2次電池には、電流が流れない。   When the charging voltage of the first secondary battery and the charging voltage of the second secondary battery are equal, the current does not flow through the first winding and the above-described equation (2). Since current does not flow through the second winding as in the expression (3), current does not flow through the first secondary battery and the second secondary battery.

一方、第1の2次電池の充電電圧が第2の2次電池の充電電圧より低い場合には、第1の2次電池の充電電圧と第2の2次電池の充電電圧とが等しくなるまで、上述の式(2)で定まる電流が第1の巻線から第1の2次電池に流れて、第1の2次電池が充電される。また、第1の2次電池の充電電圧と第2の2次電池の充電電圧とが等しくなるまで、上述の式(3)で定まる電流が第2の2次電池から第2の巻線に流れて、第2の2次電池が放電される。   On the other hand, when the charging voltage of the first secondary battery is lower than the charging voltage of the second secondary battery, the charging voltage of the first secondary battery is equal to the charging voltage of the second secondary battery. Until this time, the current determined by the above equation (2) flows from the first winding to the first secondary battery, and the first secondary battery is charged. Further, until the charging voltage of the first secondary battery becomes equal to the charging voltage of the second secondary battery, the current determined by the above equation (3) is transferred from the second secondary battery to the second winding. Then, the second secondary battery is discharged.

また、第1の2次電池の充電電圧が第2の2次電池の充電電圧より高い場合には、第1の2次電池の充電電圧と第2の2次電池の充電電圧とが等しくなるまで、上述の式(2)で定まる電流が第1の2次電池から第1の巻線に流れて、第1の2次電池が放電される。また、第1の2次電池の充電電圧と第2の2次電池の充電電圧とが等しくなるまで、上述の式(3)で定まる電流が第2の巻線から第2の2次電池に流れて、第2の2次電池が充電される。   Further, when the charging voltage of the first secondary battery is higher than the charging voltage of the second secondary battery, the charging voltage of the first secondary battery is equal to the charging voltage of the second secondary battery. Until this time, the current determined by the above equation (2) flows from the first secondary battery to the first winding, and the first secondary battery is discharged. Further, until the charging voltage of the first secondary battery becomes equal to the charging voltage of the second secondary battery, the current determined by the above equation (3) is transferred from the second winding to the second secondary battery. Then, the second secondary battery is charged.

以上より、第1の2次電池の充電電圧と、第2の2次電池の充電電圧と、が等しくなる。このため、上述の特許文献1に示されている回路が必要としていたダイオードを用いないため、第1の2次電池と、第2の2次電池と、について充電電圧を正確に均一化させることができる。   As described above, the charging voltage of the first secondary battery is equal to the charging voltage of the second secondary battery. For this reason, since the diode required by the circuit shown in the above-mentioned Patent Document 1 is not used, the charging voltage is accurately equalized for the first secondary battery and the second secondary battery. Can do.

また、第1の2次電池や第2の2次電池の充電電圧を検出することなく、スイッチング手段を動作させることができる。このため、第1の2次電池や第2の2次電池の充電電圧を監視する必要がなくなるため、セルバランス回路の低コスト化および小型化を実現できる。   In addition, the switching means can be operated without detecting the charging voltage of the first secondary battery or the second secondary battery. For this reason, it becomes unnecessary to monitor the charging voltage of the first secondary battery or the second secondary battery, so that the cost and size of the cell balance circuit can be reduced.

また、複数の2次電池のそれぞれに対して上述のように抵抗を1つずつ並列接続した場合、これら2次電池に流すことのできる電流が、これら抵抗により制限されてしまう。これに対して、この発明では、セルバランス回路に、トランスは設けるが抵抗は設けないこととした。トランスに設けられた第1の巻線および第2の巻線の抵抗値は、抵抗の抵抗値と比べて大幅に小さいため、トランスにより制限される電流は、抵抗により制限される電流と比べて大幅に小さくなる。このため、第1の2次電池および第2の2次電池のそれぞれに対して上述のように抵抗を1つずつ並列接続した場合と比べて、第1の2次電池および第2の2次電池に流すことのできる電流を大きくすることができる。   Moreover, when one resistor is connected in parallel to each of the plurality of secondary batteries as described above, the current that can be passed through these secondary batteries is limited by these resistors. On the other hand, in the present invention, the cell balance circuit is provided with a transformer but no resistor. Since the resistance values of the first winding and the second winding provided in the transformer are significantly smaller than the resistance value of the resistance, the current limited by the transformer is compared with the current limited by the resistance. Significantly smaller. Therefore, the first secondary battery and the second secondary battery are compared with the case where one resistor is connected in parallel to each of the first secondary battery and the second secondary battery as described above. The current that can be supplied to the battery can be increased.

ここで、第1の2次電池や第2の2次電池といった2次電池は、直流電力を出力する。このため、第1のスイッチおよび第4のスイッチをオン状態のままにしておいたり、第2のスイッチおよび第3のスイッチをオン状態のままにしておいたりすると、第1の巻線および第2の巻線を有するトランスが飽和してしまう。   Here, secondary batteries such as the first secondary battery and the second secondary battery output DC power. Therefore, if the first switch and the fourth switch are left in the on state, or if the second switch and the third switch are left in the on state, the first winding and the second switch The transformer having the windings of saturates.

そこで、この発明によれば、第1のスイッチおよび第4のスイッチと、第2のスイッチおよび第3のスイッチとを、第1の2次電池および第2の2次電池の充電時および放電時において交互にオン状態にすることとした。このため、第1のスイッチ、第2のスイッチ、第3のスイッチ、および第4のスイッチのオンオフを切り替える度に、第1の巻線の他端を基準とした一端の電圧の極性が反転するとともに、第2の巻線の他端を基準とした一端の電圧の極性も反転する。これによれば、トランスが飽和してしまうのを防止することができる。   Therefore, according to the present invention, the first switch and the fourth switch, and the second switch and the third switch are used when the first secondary battery and the second secondary battery are charged and discharged. It was decided to turn it on alternately. For this reason, every time the first switch, the second switch, the third switch, and the fourth switch are turned on / off, the polarity of the voltage at one end with respect to the other end of the first winding is reversed. At the same time, the polarity of the voltage at one end with respect to the other end of the second winding is also reversed. According to this, it is possible to prevent the transformer from being saturated.

また、この発明によれば、上述のように、第1のスイッチおよび第4のスイッチと、第2のスイッチおよび第3のスイッチとを、第1の2次電池および第2の2次電池の充電時および放電時において交互にオン状態にすることとした。このため、第1の2次電池および第2の2次電池の充電時および放電時において、スイッチング手段により第1の2次電池の充電電圧を第1の巻線に印加させるとともに、第2の2次電池の充電電圧を第2の巻線に印加させることができる。したがって、第1の2次電池および第2の2次電池の充電時だけでなく放電時にも、第1の2次電池および第2の2次電池の充電電圧を正確に均一化させることができ、セルバランスを安定させることができる。また、第1の2次電池および第2の2次電池の充電時および放電時において、第1の2次電池および第2の2次電池の充電電圧に差が生じるのを抑制できるので、第1の2次電池および第2の2次電池が一時的に劣化領域に達してしまうのを防止して、第1の2次電池および第2の2次電池の劣化を抑制できる。   Further, according to the present invention, as described above, the first switch and the fourth switch, the second switch and the third switch are connected to the first secondary battery and the second secondary battery. It was decided to turn on alternately during charging and discharging. Therefore, when charging and discharging the first secondary battery and the second secondary battery, the charging voltage of the first secondary battery is applied to the first winding by the switching means, and the second The charging voltage of the secondary battery can be applied to the second winding. Therefore, the charging voltages of the first secondary battery and the second secondary battery can be accurately equalized not only when charging the first secondary battery and the second secondary battery but also when discharging. The cell balance can be stabilized. In addition, since it is possible to suppress a difference in charging voltage between the first secondary battery and the second secondary battery during charging and discharging of the first secondary battery and the second secondary battery, It is possible to prevent the first secondary battery and the second secondary battery from temporarily reaching the deterioration region, and to suppress the deterioration of the first secondary battery and the second secondary battery.

(2) 本発明は、(1)のセルバランス回路について、前記第1の巻線の巻数と、前記第2の巻線の巻数とは、等しいことを特徴とするセルバランス回路を提案している。   (2) The present invention proposes a cell balance circuit according to (1), wherein the number of turns of the first winding is equal to the number of turns of the second winding. Yes.

この発明によれば、(1)のセルバランス回路において、第1の巻線の巻数と、第2の巻線の巻数と、を等しくした。このため、上述した効果と同様の効果を奏することができる。   According to the present invention, in the cell balance circuit of (1), the number of turns of the first winding is made equal to the number of turns of the second winding. For this reason, the effect similar to the effect mentioned above can be produced.

(3) 本発明は、(1)または(2)のセルバランス回路について、前記第1の2次電池と一体に設けられることを特徴とするセルバランス回路を提案している。   (3) The present invention proposes a cell balance circuit in which the cell balance circuit of (1) or (2) is provided integrally with the first secondary battery.

この発明によれば、(1)または(2)のセルバランス回路において、セルバランス回路と第1の2次電池とを、一体に設けることとした。このため、セルバランス回路および第1の2次電池を備える装置を、小型化することができる。   According to the present invention, in the cell balance circuit of (1) or (2), the cell balance circuit and the first secondary battery are integrally provided. For this reason, the apparatus provided with a cell balance circuit and a 1st secondary battery can be reduced in size.

(4) 本発明は、(1)〜(3)のいずれかのセルバランス回路について、前記スイッチング手段は、非共振形回路(例えば、図1から7、9、10参照)を形成することを特徴とするセルバランス回路を提案している。 (4) In the cell balance circuit according to any one of (1) to (3), the present invention provides that the switching unit forms a non-resonant circuit (for example, see FIGS. 1 to 7, 9, and 10 ). A cell balance circuit is proposed.

この発明によれば、(1)〜(3)のいずれかのセルバランス回路において、スイッチング手段は、非共振形コンバータを形成することとした。このため、非共振形コンバータに設けられるスイッチ素子を適宜スイッチングさせることで、上述した効果と同様の効果を奏することができる。   According to the present invention, in the cell balance circuit according to any one of (1) to (3), the switching means forms a non-resonant converter. For this reason, the effect similar to the effect mentioned above can be show | played by switching appropriately the switch element provided in a non-resonance type | mold converter.

(5) 本発明は、(1)〜(4)のいずれかのセルバランス回路について、前記第1の巻線および前記第2の巻線は、鉄心に巻回されることを特徴とするセルバランス回路を提案している。   (5) The present invention provides the cell balance circuit according to any one of (1) to (4), wherein the first winding and the second winding are wound around an iron core. A balance circuit is proposed.

この発明によれば、(1)〜(4)のいずれかのセルバランス回路において、第1の巻線および第2の巻線は、鉄心に巻回されることとした。このため、第1の巻線および第2の巻線が鉄心に巻回されていない場合、すなわち第1の巻線および第2の巻線が空心である場合と比べて、これら第1の巻線および第2の巻線で発生する磁束を安定させることができるので、セルバランスをより高精度に安定させることができる。   According to the present invention, in the cell balance circuit according to any one of (1) to (4), the first winding and the second winding are wound around the iron core. Therefore, the first winding and the second winding are not wound around the iron core, that is, the first winding and the second winding are compared with the case where the first winding and the second winding are empty. Since the magnetic flux generated by the wire and the second winding can be stabilized, the cell balance can be stabilized with higher accuracy.

(6) 本発明は、(1)〜(5)のいずれかのセルバランス回路を複数備えるセルバランス装置(例えば、図6のセルバランス装置1に相当)について、前記第1のスイッチ、前記第2のスイッチ、前記第3のスイッチ、および前記第4のスイッチのスイッチングは、前記複数のセルバランス回路のそれぞれの間では非同期であることを特徴とするセルバランス装置を提案している。   (6) The present invention relates to a cell balance device (for example, equivalent to the cell balance device 1 of FIG. 6) including a plurality of the cell balance circuits of any one of (1) to (5). The switching of the second switch, the third switch, and the fourth switch is asynchronous among each of the plurality of cell balance circuits.

ここで、(1)〜(5)のいずれかのセルバランス回路が複数設けられている場合、上述のように、複数のセルバランス回路のそれぞれにおいて、対に設けられた第1の2次電池および第2の2次電池の充電電圧を均一化させることができる。このため、複数のセルバランス回路のそれぞれの間では、第1のスイッチ、第2のスイッチ、第3のスイッチ、および第4のスイッチのスイッチングを同期させる必要がない。   Here, when a plurality of the cell balance circuits of any one of (1) to (5) are provided, as described above, the first secondary batteries provided in pairs in each of the plurality of cell balance circuits. In addition, the charging voltage of the second secondary battery can be made uniform. For this reason, it is not necessary to synchronize the switching of the first switch, the second switch, the third switch, and the fourth switch among the plurality of cell balance circuits.

そこで、この発明によれば、(1)〜(5)のいずれかのセルバランス回路を複数備えるセルバランス装置において、第1のスイッチ、第2のスイッチ、第3のスイッチ、および第4のスイッチのスイッチングを、複数のセルバランス回路のそれぞれの間では非同期とした。   So, according to this invention, in a cell balance apparatus provided with two or more cell balance circuits in any one of (1)-(5), a 1st switch, a 2nd switch, a 3rd switch, and a 4th switch The switching is asynchronous between each of the plurality of cell balance circuits.

このため、複数のセルバランス回路のそれぞれにおいて、独立して、第1のスイッチ、第2のスイッチ、第3のスイッチ、および第4のスイッチをスイッチングさせることができる。したがって、これらスイッチのスイッチングを、複数のセルバランス回路の間で同期させる必要がないため、スイッチングの制御を容易にすることができ、セルバランス装置の設計を容易化できる。   For this reason, in each of the plurality of cell balance circuits, the first switch, the second switch, the third switch, and the fourth switch can be switched independently. Therefore, since it is not necessary to synchronize the switching of these switches among a plurality of cell balance circuits, switching control can be facilitated, and the design of the cell balance device can be facilitated.

(7) 本発明は、第1の2次電池(例えば、図12の2次電池BT1に相当)および第2の2次電池(例えば、図12の2次電池BT2に相当)のそれぞれの充電電圧を均一化するセルバランス回路(例えば、図12のセルバランス回路KKに相当)であって、前記第1の2次電池と対に設けられた第1の1次巻線(例えば、図12の1次巻線W11に相当)および第1の2次巻線(例えば、図12の2次巻線W12に相当)を有する第1のトランス(例えば、図12のトランスT1に相当)と、前記第2の2次電池と対に設けられた第2の1次巻線(例えば、図12の1次巻線W21に相当)および第2の2次巻線(例えば、図12の2次巻線W22に相当)を有する第2のトランス(例えば、図12のトランスT2に相当)と、前記第1の2次電池の充電電圧を前記第1の1次巻線に印加させるか否かを制御する第1のスイッチング手段(例えば、図12のスイッチSW1に相当)と、前記第2の2次電池の充電電圧を前記第2の1次巻線に印加させるか否かを制御する第2のスイッチング手段(例えば、図12のスイッチSW2に相当)と、を備え、前記第1の1次巻線の巻数と前記第1の2次巻線の巻数とが異なり、かつ、前記第1の1次巻線の巻数と前記第2の1次巻線の巻数とが等しいとともに、前記第1の2次巻線の巻数と前記第2の2次巻線の巻数とが等しく、前記第1の2次巻線と、前記第2の2次巻線と、は並列接続され、前記第1のスイッチング手段は、前記第1の2次電池の一端と、前記第1の1次巻線の一端と、を接続するとともに、当該第1の2次電池の他端と、当該第1の1次巻線の他端と、を接続する第1手順と、前記第1の2次電池の一端と、前記第1の1次巻線の他端と、を接続するとともに、当該第1の2次電池の他端と、当該第1の1次巻線の一端と、を接続する第2手順と、を行い、前記第2のスイッチング手段は、前記第2の2次電池の一端と、前記第2の1次巻線の一端と、を接続するとともに、当該第2の2次電池の他端と、当該第2の1次巻線の他端と、を接続する第3手順と、前記第2の2次電池の一端と、前記第2の1次巻線の他端と、を接続するとともに、当該第2の2次電池の他端と、当該第2の1次巻線の一端と、を接続する第4手順と、を行うことを特徴とするセルバランス回路を提案している。   (7) The present invention charges each of the first secondary battery (for example, equivalent to the secondary battery BT1 in FIG. 12) and the second secondary battery (for example, equivalent to the secondary battery BT2 in FIG. 12). A cell balance circuit for equalizing the voltage (for example, equivalent to the cell balance circuit KK of FIG. 12), and a first primary winding (for example, FIG. 12) provided in a pair with the first secondary battery. And a first transformer having a first secondary winding (e.g., equivalent to the secondary winding W12 in FIG. 12) (e.g., equivalent to the transformer T1 in FIG. 12); A second primary winding (for example, equivalent to the primary winding W21 in FIG. 12) and a second secondary winding (for example, the secondary in FIG. 12) provided in pairs with the second secondary battery. A second transformer having a winding W22 (e.g., corresponding to the transformer T2 in FIG. 12); First switching means (for example, corresponding to the switch SW1 in FIG. 12) for controlling whether or not the charging voltage of the secondary battery is applied to the first primary winding, and the second secondary battery Second charging means (for example, corresponding to the switch SW2 in FIG. 12) for controlling whether or not to apply the charging voltage to the second primary winding, the first primary winding. And the number of turns of the first secondary winding are different, the number of turns of the first primary winding is equal to the number of turns of the second primary winding, and the first 2 The number of turns of the secondary winding is equal to the number of turns of the second secondary winding, the first secondary winding and the second secondary winding are connected in parallel, and the first switching The means connects one end of the first secondary battery and one end of the first primary winding, and connects the first secondary battery. A first procedure for connecting the other end of the pond and the other end of the first primary winding, one end of the first secondary battery, and the other end of the first primary winding, , And a second procedure for connecting the other end of the first secondary battery and one end of the first primary winding, and the second switching means One end of the second secondary battery is connected to one end of the second primary winding, the other end of the second secondary battery, and the other end of the second primary winding. And connecting one end of the second secondary battery and the other end of the second primary winding, and the other end of the second secondary battery. A cell balance circuit characterized by performing a fourth procedure of connecting one end of the second primary winding is proposed.

この発明によれば、第1の2次電池および第2の2次電池のそれぞれの充電電圧を均一化するセルバランス回路に、第1のトランス、第2のトランス、および第1のスイッチング手段を設けた。そして、第1のトランスには、第1の2次電池と対に第1の1次巻線および第1の2次巻線を設けた。また、第2のトランスには、第2の2次電池と対に第2の1次巻線および第2の2次巻線を設けた。また、第1のスイッチング手段により、第1の2次電池の充電電圧を第1の1次巻線に印加させるか否かを制御することとした。このため、第1のスイッチング手段により、第1の1次巻線に第1の2次電池の充電電圧を印加させることができる。   According to this invention, the first transformer, the second transformer, and the first switching means are added to the cell balance circuit that equalizes the charging voltages of the first secondary battery and the second secondary battery. Provided. The first transformer was provided with a first primary winding and a first secondary winding paired with the first secondary battery. The second transformer was provided with a second primary winding and a second secondary winding in pairs with the second secondary battery. Further, the first switching means controls whether or not the charging voltage of the first secondary battery is applied to the first primary winding. For this reason, the charging voltage of the first secondary battery can be applied to the first primary winding by the first switching means.

第1の1次巻線に第1の2次電池の充電電圧が印加されると、第1の1次巻線で磁束が発生し、この磁束が第1の2次巻線を貫くこととなる。この磁束をΦ、第1の2次巻線をNとすると、第1の2次巻線には、上述の式(1)に示す起電力εが発生することとなる。When a charging voltage of the first secondary battery is applied to the first primary winding, a magnetic flux is generated in the first primary winding, and this magnetic flux passes through the first secondary winding. Become. When this magnetic flux is Φ B and the first secondary winding is N, the electromotive force ε shown in the above equation (1) is generated in the first secondary winding.

ここで、第1の1次巻線で発生する磁束は、第1の1次巻線に印加される電圧に応じて変化する。このため、第1の2次巻線に発生する起電力は、第1の2次電池の充電電圧に応じて変化することとなる。   Here, the magnetic flux generated in the first primary winding changes according to the voltage applied to the first primary winding. For this reason, the electromotive force generated in the first secondary winding changes according to the charging voltage of the first secondary battery.

第2の1次巻線においても、上述の第1の1次巻線と同様に、第2の2次電池の充電電圧が印加されると磁束が発生し、この磁束が第2の次巻線を貫くため、第2の次巻線には、上述の式(1)に示したものと同様の起電力が発生することとなる。そして、第2の次巻線に発生する起電力は、第2の2次電池の充電電圧に応じて変化することとなる。 In the second primary winding, as in the first primary winding of the above, the charging voltage of the second secondary battery is applied magnetic flux is generated, the secondary magnetic flux is second In order to penetrate the winding, an electromotive force similar to that shown in the above formula (1) is generated in the second secondary winding. And the electromotive force which generate | occur | produces in a 2nd secondary winding will change according to the charging voltage of a 2nd secondary battery.

また、この発明によれば、第1の1次巻線の巻数と第1の2次巻線の巻数とを異ならせ、かつ、第1の1次巻線および第2の1次巻線のそれぞれの巻数を等しくするとともに、第1の2次巻線および第2の2次巻線のそれぞれの巻数を等しくした。このため、第1の1次巻線と第1の2次巻線との巻数比は、第2の1次巻線と第2の2次巻線との巻数比と等しくなるので、第1の1次巻線の巻線電圧と、第1の2次巻線の巻線電圧と、の比は、第2の1次巻線の巻線電圧と、第2の2次巻線の巻線電圧と、の比と等しくなる。したがって、第1の2次電池の充電電圧と、第1の2次巻線の巻線電圧と、の比は、第2の2次電池の充電電圧と、第2の2次巻線の巻線電圧と、の比と等しくなる。よって、第1の2次電池の充電電圧と、第2の2次電池の充電電圧と、の比は、第1の2次巻線の巻線電圧と、第2の2次巻線の巻線電圧と、の比と等しくなる。   According to the present invention, the number of turns of the first primary winding and the number of turns of the first secondary winding are made different, and the first primary winding and the second primary winding The number of turns of each was made equal, and the number of turns of each of the first secondary winding and the second secondary winding was made equal. For this reason, the turns ratio of the first primary winding and the first secondary winding is equal to the turns ratio of the second primary winding and the second secondary winding. The ratio of the winding voltage of the primary winding to the winding voltage of the first secondary winding is the ratio of the winding voltage of the second primary winding to the winding of the second secondary winding. It becomes equal to the ratio of the line voltage. Therefore, the ratio of the charging voltage of the first secondary battery and the winding voltage of the first secondary winding is the ratio of the charging voltage of the second secondary battery and the winding of the second secondary winding. It becomes equal to the ratio of the line voltage. Therefore, the ratio of the charging voltage of the first secondary battery to the charging voltage of the second secondary battery is determined by the winding voltage of the first secondary winding and the winding of the second secondary winding. It becomes equal to the ratio of the line voltage.

以上によれば、第1の2次電池の充電電圧と第2の2次電池の充電電圧とが等しい場合には、第1の2次巻線の巻線電圧と、第2の2次巻線の巻線電圧と、が等しくなる。一方、第1の2次電池の充電電圧が第2の2次電池の充電電圧より低い場合には、第1の2次巻線の巻線電圧が第2の2次巻線の巻線電圧より低くなる。また、第1の2次電池の充電電圧が第2の2次電池の充電電圧より高い場合には、第1の2次巻線の巻線電圧が第2の2次巻線の巻線電圧より高くなる。   According to the above, when the charging voltage of the first secondary battery and the charging voltage of the second secondary battery are equal, the winding voltage of the first secondary winding and the second secondary winding The winding voltage of the wire is equal. On the other hand, when the charging voltage of the first secondary battery is lower than the charging voltage of the second secondary battery, the winding voltage of the first secondary winding is the winding voltage of the second secondary winding. Lower. When the charging voltage of the first secondary battery is higher than the charging voltage of the second secondary battery, the winding voltage of the first secondary winding is the winding voltage of the second secondary winding. Get higher.

また、この発明によれば、第1の2次巻線と、第2の2次巻線と、を並列接続した。このため、第1の2次巻線の巻線電圧と、第2の2次巻線の巻線電圧とは、等しくなろうとする。   Moreover, according to this invention, the 1st secondary winding and the 2nd secondary winding were connected in parallel. For this reason, the winding voltage of the first secondary winding and the winding voltage of the second secondary winding tend to be equal.

このため、第1の2次電池の充電電圧と第2の2次電池の充電電圧とが等しい場合には、上述のように第1の2次巻線の巻線電圧と、第2の2次巻線の巻線電圧と、が等しくなるので、第1の2次巻線と第2の2次巻線との間で電流が流れない。したがって、第1の2次電池および第2の2次電池には、電流が流れない。   Therefore, when the charging voltage of the first secondary battery and the charging voltage of the second secondary battery are equal, the winding voltage of the first secondary winding and the second 2 Since the winding voltage of the secondary winding becomes equal, no current flows between the first secondary winding and the second secondary winding. Therefore, no current flows through the first secondary battery and the second secondary battery.

一方、第1の2次電池の充電電圧が第2の2次電池の充電電圧より低い場合には、上述のように第1の2次巻線の巻線電圧が第2の2次巻線の巻線電圧より低くなるので、これら第1の2次巻線の巻線電圧と第2の2次巻線の巻線電圧とが等しくなるまで、すなわち第1の2次電池の充電電圧と第2の2次電池の充電電圧とが等しくなるまで、第2の2次巻線から第1の2次巻線に電流が流れる。このため、第1の2次電池の充電電圧と第2の2次電池の充電電圧とが等しくなるまで、第1の1次巻線から第1の2次電池に電流が流れて、第1の2次電池が充電される。また、第1の2次電池の充電電圧と第2の2次電池の充電電圧とが等しくなるまで、第2の2次電池から第2の1次巻線に電流が流れて、第2の2次電池が放電される。   On the other hand, when the charging voltage of the first secondary battery is lower than the charging voltage of the second secondary battery, the winding voltage of the first secondary winding is the second secondary winding as described above. Until the winding voltage of the first secondary winding and the winding voltage of the second secondary winding are equal, that is, the charging voltage of the first secondary battery. A current flows from the second secondary winding to the first secondary winding until the charging voltage of the second secondary battery becomes equal. Therefore, current flows from the first primary winding to the first secondary battery until the charging voltage of the first secondary battery becomes equal to the charging voltage of the second secondary battery, The secondary battery is charged. Further, current flows from the second secondary battery to the second primary winding until the charging voltage of the first secondary battery becomes equal to the charging voltage of the second secondary battery, and the second secondary battery The secondary battery is discharged.

また、第1の2次電池の充電電圧が第2の2次電池の充電電圧より高い場合には、上述のように第1の2次巻線の巻線電圧が第2の2次巻線の巻線電圧より高くなるので、これら第1の2次巻線の巻線電圧と第2の2次巻線の巻線電圧とが等しくなるまで、すなわち第1の2次電池の充電電圧と第2の2次電池の充電電圧とが等しくなるまで、第1の2次巻線から第2の2次巻線に電流が流れる。このため、第1の2次電池の充電電圧と第2の2次電池の充電電圧とが等しくなるまで、第1の2次電池から第1の1次巻線に電流が流れて、第1の2次電池が放電される。また、第1の2次電池の充電電圧と第2の2次電池の充電電圧とが等しくなるまで、第2の1次巻線から第2の2次電池に電流が流れて、第2の2次電池が充電される。   When the charging voltage of the first secondary battery is higher than the charging voltage of the second secondary battery, the winding voltage of the first secondary winding is the second secondary winding as described above. Since the winding voltage of the first secondary winding and the winding voltage of the second secondary winding are equal, that is, the charging voltage of the first secondary battery A current flows from the first secondary winding to the second secondary winding until the charging voltage of the second secondary battery becomes equal. Therefore, current flows from the first secondary battery to the first primary winding until the charging voltage of the first secondary battery becomes equal to the charging voltage of the second secondary battery, and the first The secondary battery is discharged. Further, current flows from the second primary winding to the second secondary battery until the charging voltage of the first secondary battery becomes equal to the charging voltage of the second secondary battery, and the second secondary battery The secondary battery is charged.

以上より、第1の2次電池の充電電圧と、第2の2次電池の充電電圧と、が等しくなる。このため、上述の特許文献1に示されている回路が必要としていたダイオードを用いないため、第1の2次電池と、第2の2次電池と、について充電電圧を正確に均一化させることができる。   As described above, the charging voltage of the first secondary battery is equal to the charging voltage of the second secondary battery. For this reason, since the diode required by the circuit shown in the above-mentioned Patent Document 1 is not used, the charging voltage is accurately equalized for the first secondary battery and the second secondary battery. Can do.

また、第1の2次電池および第2の2次電池の充電時および放電時において、第1のスイッチング手段により第1の2次電池の充電電圧を第1の1次巻線に印加させるとともに、第2の2次電池の充電電圧を第2の1次巻線に印加させることで、第1の2次電池および第2の2次電池の充電時だけでなく放電時にも、第1の2次電池および第2の2次電池の充電電圧を正確に均一化させることができ、セルバランスを安定させることができる。   In addition, when charging and discharging the first secondary battery and the second secondary battery, the charging voltage of the first secondary battery is applied to the first primary winding by the first switching means. By applying the charging voltage of the second secondary battery to the second primary winding, the first secondary battery and the second secondary battery can be charged not only during charging but also during discharging. The charging voltages of the secondary battery and the second secondary battery can be made uniform accurately, and the cell balance can be stabilized.

また、第1の2次電池や第2の2次電池の充電電圧を監視することなく、第1のスイッチング手段を動作させることができる。このため、第1の2次電池や第2の2次電池の充電電圧を監視する必要がなくなるため、セルバランス回路の低コスト化および小型化を実現できる。   In addition, the first switching means can be operated without monitoring the charging voltage of the first secondary battery or the second secondary battery. For this reason, it becomes unnecessary to monitor the charging voltage of the first secondary battery or the second secondary battery, so that the cost and size of the cell balance circuit can be reduced.

また、第1の2次電池および第2の2次電池の充電時および放電時において上述のように第1の2次電池および第2の2次電池の充電電圧をそれぞれ第1の1次巻線および第2の1次巻線に印加させることで、第1の2次電池および第2の2次電池の充電電圧に差が生じるのを抑制できる。このため、一時的に劣化領域に達してしまうのを防止して、第1の2次電池および第2の2次電池の劣化を抑制できる。   In addition, the charging voltage of the first secondary battery and the second secondary battery is set to the first primary volume as described above when charging and discharging the first secondary battery and the second secondary battery, respectively. By applying the voltage to the wire and the second primary winding, it is possible to suppress the difference between the charging voltages of the first secondary battery and the second secondary battery. For this reason, it is possible to prevent the first secondary battery and the second secondary battery from being deteriorated by temporarily preventing the deterioration area.

また、複数の2次電池のそれぞれに対して上述のように抵抗を1つずつ並列接続した場合、これら2次電池に流すことのできる電流が、これら抵抗により制限されてしまう。これに対して、この発明では、セルバランス回路に、第1のトランスおよび第2のトランスは設けるが抵抗は設けないこととした。第1のトランスに設けられた第1の1次巻線および第1の2次巻線の抵抗値と、第2のトランスに設けられた第2の1次巻線および第2の2次巻線の抵抗値とは、抵抗の抵抗値と比べて大幅に小さいため、第1のトランスおよび第2のトランスにより制限される電流は、抵抗により制限される電流と比べて大幅に小さくなる。このため、第1の2次電池および第2の2次電池のそれぞれに対して上述のように抵抗を1つずつ並列接続した場合と比べて、第1の2次電池および第2の2次電池に流すことのできる電流を大きくすることができる。   Moreover, when one resistor is connected in parallel to each of the plurality of secondary batteries as described above, the current that can be passed through these secondary batteries is limited by these resistors. On the other hand, in the present invention, the cell balance circuit is provided with the first transformer and the second transformer but not with the resistor. Resistance values of the first primary winding and the first secondary winding provided in the first transformer, and the second primary winding and the second secondary winding provided in the second transformer Since the resistance value of the line is significantly smaller than the resistance value of the resistor, the current limited by the first transformer and the second transformer is significantly smaller than the current limited by the resistance. Therefore, the first secondary battery and the second secondary battery are compared with the case where one resistor is connected in parallel to each of the first secondary battery and the second secondary battery as described above. The current that can be supplied to the battery can be increased.

ここで、第1の2次電池や第2の2次電池といった2次電池は、直流電力を出力する。このため、第1の2次電池の充電電圧を第1の1次巻線に単に印加し続けたり、第2の2次電池の充電電圧を第2の1次巻線に単に印加し続けたりすると、第1のトランスや第2のトランスが飽和してしまう。   Here, secondary batteries such as the first secondary battery and the second secondary battery output DC power. For this reason, the charging voltage of the first secondary battery simply continues to be applied to the first primary winding, or the charging voltage of the second secondary battery simply continues to be applied to the second primary winding. Then, the first transformer and the second transformer are saturated.

そこで、この発明によれば、第1のスイッチング手段により第1手順および第2手順を行い、第2のスイッチング手段により第3手順および第4手順を行うこととした。第1手順では、第1の2次電池の一端と、第1の1次巻線の一端と、を接続するとともに、第1の2次電池の他端と、第1の1次巻線の他端と、を接続し、第2手順では、第1の2次電池の一端と、第1の1次巻線の他端と、を接続するとともに、第1の2次電池の他端と、第1の1次巻線の一端と、を接続することとした。また、第3手順では、第2の2次電池の一端と、第2の1次巻線の一端と、を接続するとともに、第2の2次電池の他端と、第2の1次巻線の他端と、を接続し、第4手順では、第2の2次電池の一端と、第2の1次巻線の他端と、を接続するとともに、第2の2次電池の他端と、第2の1次巻線の一端と、を接続することとした。   Therefore, according to the present invention, the first procedure and the second procedure are performed by the first switching means, and the third procedure and the fourth procedure are performed by the second switching means. In the first procedure, one end of the first secondary battery and one end of the first primary winding are connected, and the other end of the first secondary battery and the first primary winding are connected. In the second procedure, one end of the first secondary battery is connected to the other end of the first primary winding, and the other end of the first secondary battery is connected to the other end of the first secondary battery. The first primary winding is connected to one end of the first primary winding. In the third procedure, one end of the second secondary battery and one end of the second primary winding are connected, the other end of the second secondary battery, and the second primary winding. In the fourth procedure, one end of the second secondary battery and the other end of the second primary winding are connected in addition to the other end of the second secondary battery. The end is connected to one end of the second primary winding.

これによれば、第1手順から第2手順に切り替えたり、第2手順から第1手順に切り替えたりする度に、第1の1次巻線の他端を基準とした一端の電圧の極性が反転することになる。また、第3手順から第4手順に切り替えたり、第4手順から第3手順に切り替えたりする度に、第2の1次巻線の他端を基準とした一端の電圧の極性が反転することになる。このため、第1のトランスや第2のトランスが飽和してしまうのを防止することができる。   According to this, every time switching from the first procedure to the second procedure or switching from the second procedure to the first procedure, the polarity of the voltage at one end with respect to the other end of the first primary winding is changed. It will be reversed. Also, every time switching from the third procedure to the fourth procedure or from the fourth procedure to the third procedure, the polarity of the voltage at one end with respect to the other end of the second primary winding is reversed. become. For this reason, it is possible to prevent the first transformer and the second transformer from being saturated.

(8) 本発明は、(7)のセルバランス回路について、直流電圧を出力する直流源(例えば、図14の直流源31に相当)と、前記直流源の出力電圧を前記第1の2次巻線に印加させるか否かを制御する第3のスイッチング手段(例えば、図14のスイッチSW3に相当)と、を備えることを特徴とするセルバランス回路を提案している。   (8) In the cell balance circuit of (7), the present invention relates to a DC source that outputs a DC voltage (for example, equivalent to the DC source 31 of FIG. 14), and the output voltage of the DC source is the first secondary voltage. A cell balance circuit characterized by comprising third switching means (for example, corresponding to the switch SW3 in FIG. 14) for controlling whether or not to apply to the winding is proposed.

この発明によれば、(7)のセルバランス回路において、直流電圧を出力する直流源と、直流源の出力電圧を第1の2次巻線に印加させるか否かを制御する第3のスイッチング手段と、を設けた。このため、第3のスイッチング手段により直流源の出力電圧を第1の2次巻線に印加させると、直流源の出力電圧と、第1の2次巻線の巻線電圧とは、等しくなろうとする。また、直流源の出力電圧を第2の2次巻線に印加させると、直流源の出力電圧と、第2の2次巻線の巻線電圧とは、等しくなろうとする。したがって、第1の2次巻線の巻線電圧と、第2の2次巻線の巻線電圧とは、等しくなろうとするので、上述した効果と同様の効果を奏することができる。   According to this invention, in the cell balance circuit of (7), the third switching that controls whether or not the output voltage of the DC source is applied to the first secondary winding, and the DC source that outputs the DC voltage. Means. Therefore, when the output voltage of the DC source is applied to the first secondary winding by the third switching means, the output voltage of the DC source and the winding voltage of the first secondary winding are not equal. I will try. Further, when the output voltage of the DC source is applied to the second secondary winding, the output voltage of the DC source tends to be equal to the winding voltage of the second secondary winding. Therefore, since the winding voltage of the first secondary winding and the winding voltage of the second secondary winding are going to be equal, the same effect as described above can be achieved.

(9) 本発明は、(8)のセルバランス回路について、前記直流源の出力電圧を前記第2の2次巻線に印加させるか否かを制御する第4のスイッチング手段(例えば、図14のスイッチSW4に相当)を備え、前記第1のスイッチング手段と前記第3のスイッチング手段とは、同期して動作し、前記第2のスイッチング手段と前記第4のスイッチング手段とは、同期して動作することを特徴とするセルバランス回路を提案している。   (9) According to the present invention, in the cell balance circuit of (8), fourth switching means for controlling whether or not to apply the output voltage of the DC source to the second secondary winding (for example, FIG. 14). The first switching means and the third switching means operate in synchronism, and the second switching means and the fourth switching means synchronize with each other. A cell balance circuit characterized by operation is proposed.

この発明によれば、(8)のセルバランス回路において、直流源の出力電圧を第2の2次巻線に印加させるか否かを制御する第4のスイッチング手段を設け、第1のスイッチング手段と第3のスイッチング手段とを同期して動作させるとともに、第2のスイッチング手段と第4のスイッチング手段とを同期して動作させることとした。これによれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。   According to the present invention, in the cell balance circuit of (8), the fourth switching means for controlling whether or not the output voltage of the DC source is applied to the second secondary winding is provided, and the first switching means And the third switching means are operated in synchronization, and the second switching means and the fourth switching means are operated in synchronization. According to this, an effect similar to the effect mentioned above can be produced.

(10) 本発明は、(9)のセルバランス回路について、前記第1のスイッチング手段および前記第3のスイッチング手段と、前記第2のスイッチング手段および前記第4のスイッチング手段とは、非同期で動作することを特徴とするセルバランス回路を提案している。   (10) In the cell balance circuit according to (9), the first switching means and the third switching means, and the second switching means and the fourth switching means operate asynchronously. A cell balance circuit characterized by the above is proposed.

ここで、上述のように、第3のスイッチング手段により、直流源の出力電圧を第1の2次巻線に印加させるか否かを制御し、第4のスイッチング手段により、直流源の出力電圧を第2の2次巻線に印加させるか否かを制御する。このため、第1の2次巻線と直流源との間の配線の電圧と、第2の2次巻線と直流源との間の配線の電圧とは、直流になる。このため、第1のスイッチング手段および第3のスイッチング手段が同期制御されるとともに、第2のスイッチング手段および第4のスイッチング手段が同期制御されていれば、第1のスイッチング手段および第3のスイッチング手段と、第2のスイッチング手段および第4のスイッチング手段とは、非同期制御であってもよい。   Here, as described above, whether or not the output voltage of the DC source is applied to the first secondary winding is controlled by the third switching means, and the output voltage of the DC source is controlled by the fourth switching means. Is applied to the second secondary winding. For this reason, the voltage of the wiring between the first secondary winding and the DC source and the voltage of the wiring between the second secondary winding and the DC source are DC. Therefore, if the first switching means and the third switching means are synchronously controlled, and the second switching means and the fourth switching means are synchronously controlled, the first switching means and the third switching means The means, the second switching means and the fourth switching means may be asynchronous control.

そこで、この発明によれば、(9)のセルバランス回路において、第1のスイッチング手段および第3のスイッチング手段と、第2のスイッチング手段および第4のスイッチング手段とを、非同期で動作するものとした。このため、第1のスイッチング手段および第3のスイッチング手段に制御信号を伝送する配線における配線遅延と、第2のスイッチング手段および第4のスイッチング手段に制御信号を伝送する配線における配線遅延と、を等しくするといった考慮をする必要がないため、これら配線を長くすることができるとともに、これらスイッチング手段の制御を容易かできるため、セルバランス回路の設計をさらに容易化できる。   Therefore, according to the present invention, in the cell balance circuit of (9), the first switching means and the third switching means, and the second switching means and the fourth switching means are operated asynchronously. did. Therefore, the wiring delay in the wiring for transmitting the control signal to the first switching means and the third switching means, and the wiring delay in the wiring for transmitting the control signal to the second switching means and the fourth switching means, Since it is not necessary to consider equalization, these wirings can be lengthened and the switching means can be easily controlled, so that the design of the cell balance circuit can be further facilitated.

(11) 本発明は、(9)または(10)のセルバランス回路について、前記第3のスイッチング手段は、前記直流源の高電位側端子と、前記第1の2次巻線の一端と、を接続するとともに、当該直流源の低電位側端子と、当該第1の2次巻線の他端と、を接続する第5手順と、前記直流源の高電位側端子と、前記第1の2次巻線の他端と、を接続するとともに、当該直流源の低電位側端子と、当該第1の2次巻線の一端と、を接続する第6手順と、を行い、前記第4のスイッチング手段は、前記直流源の高電位側端子と、前記第2の2次巻線の一端と、を接続するとともに、当該直流源の低電位側端子と、当該第2の2次巻線の他端と、を接続する第7手順と、前記直流源の高電位側端子と、前記第2の2次巻線の他端と、を接続するとともに、当該直流源の低電位側端子と、当該第2の2次巻線の一端と、を接続する第8手順と、を行うことを特徴とするセルバランス回路を提案している。   (11) In the cell balance circuit according to (9) or (10), the third switching means includes a high potential side terminal of the DC source, one end of the first secondary winding, , A fifth procedure for connecting the low potential side terminal of the DC source and the other end of the first secondary winding, the high potential side terminal of the DC source, and the first A sixth step of connecting the other end of the secondary winding to the low potential side terminal of the DC source and one end of the first secondary winding. The switching means connects the high potential side terminal of the DC source and one end of the second secondary winding, and also connects the low potential side terminal of the DC source and the second secondary winding. A seventh step of connecting the other end of the DC source, a high potential side terminal of the DC source, and the other end of the second secondary winding. Moni, proposes a low-potential-side terminal of the DC source, and an eighth procedure for connecting one end of the second secondary winding, and the cell balance circuit and performs.

この発明によれば、(9)または(10)のセルバランス回路において、第3のスイッチング手段により第5手順および第6手順を行い、第4のスイッチング手段により第7手順および第8手順を行うこととした。第5手順では、直流源の高電位側端子と、第1の2次巻線の一端と、を接続するとともに、直流源の低電位側端子と、第1の2次巻線の他端と、を接続し、第6手順では、直流源の高電位側端子と、第1の2次巻線の他端と、を接続するとともに、直流源の低電位側端子と、第1の2次巻線の一端と、を接続することとした。また、第7手順では、直流源の高電位側端子と、第2の2次巻線の一端と、を接続するとともに、直流源の低電位側端子と、第2の2次巻線の他端と、を接続し、第8手順では、直流源の高電位側端子と、第2の2次巻線の他端と、を接続するとともに、直流源の低電位側端子と、第2の2次巻線の一端と、を接続することとした。   According to the present invention, in the cell balance circuit of (9) or (10), the fifth procedure and the sixth procedure are performed by the third switching means, and the seventh procedure and the eighth procedure are performed by the fourth switching means. It was decided. In the fifth procedure, the high potential side terminal of the DC source and one end of the first secondary winding are connected, and the low potential side terminal of the DC source and the other end of the first secondary winding are connected to each other. In the sixth procedure, the high potential side terminal of the DC source and the other end of the first secondary winding are connected, the low potential side terminal of the DC source, and the first secondary side It was decided to connect one end of the winding. In the seventh procedure, the high potential side terminal of the direct current source and one end of the second secondary winding are connected, and the low potential side terminal of the direct current source and the other secondary winding are connected. In the eighth procedure, the high-potential side terminal of the DC source and the other end of the second secondary winding are connected, the low-potential side terminal of the DC source, and the second One end of the secondary winding is connected.

ここで、第1の1次巻線の他端を基準とした一端の電圧の極性が反転すると、第1の2次巻線の他端を基準とした一端の電圧の極性も反転する。そこで、第1の1次巻線の巻線電圧の極性反転に応じて、第1の2次巻線の一端および他端のうち、直流源の高電位側端子に接続するものを第3のスイッチング手段により切り替えることで、第1の2次巻線の一端および他端のうち高電位である方を、直流源の高電位側端子に接続させ続けることができる。このため、第1の1次巻線に交流電圧が印加される場合であっても、第1の2次巻線と直流源との間の配線の電圧は、直流となる。したがって、交流であれば配線のインダクタ成分の影響を受けてしまうが、直流であるため配線のインダクタ成分の影響を抑えることができ、第1の2次巻線と直流源との間の配線を長くすることができる。第2の2次巻線と直流源との間の配線の電圧についても、第1の2次巻線と直流源との間の配線の電圧と同様に直流となるため、第2の2次巻線と直流源との間の配線も長くすることができる。以上によれば、セルバランス回路の設計を容易化できる。   Here, when the polarity of the voltage at one end with respect to the other end of the first primary winding is reversed, the polarity of the voltage at one end with respect to the other end of the first secondary winding is also reversed. Therefore, according to the polarity reversal of the winding voltage of the first primary winding, the one connected to the high potential side terminal of the DC source among the one end and the other end of the first secondary winding is the third one. By switching by the switching means, it is possible to continue to connect the higher potential side of the first secondary winding to the higher potential side terminal of the DC source. For this reason, even when an alternating voltage is applied to the first primary winding, the voltage of the wiring between the first secondary winding and the direct current source becomes a direct current. Therefore, if it is alternating current, it is affected by the inductor component of the wiring, but since it is direct current, the influence of the inductor component of the wiring can be suppressed, and the wiring between the first secondary winding and the direct current source can be reduced. Can be long. Since the voltage of the wiring between the second secondary winding and the DC source is also DC like the voltage of the wiring between the first secondary winding and the DC source, the second secondary winding The wiring between the winding and the DC source can also be lengthened. As described above, the design of the cell balance circuit can be facilitated.

また、第1の2次巻線と直流源との間の配線の電圧と、第2の2次巻線と直流源との間の配線の電圧とは、上述のようにどちらも直流となる。このため、第1の1次巻線の巻線電圧の極性反転に同期して第3のスイッチング手段を制御するとともに、第2の1次巻線の巻線電圧の極性反転に同期して第4のスイッチング手段を制御していれば、第3のスイッチング手段と第4のスイッチング手段とは非同期制御であってもよい。したがって、第3のスイッチング手段および第4のスイッチング手段の配置および制御を容易にすることができ、セルバランス回路の設計をさらに容易化できる。   Further, the voltage of the wiring between the first secondary winding and the DC source and the voltage of the wiring between the second secondary winding and the DC source are both DC as described above. . Therefore, the third switching means is controlled in synchronization with the polarity reversal of the winding voltage of the first primary winding, and the second switching means is synchronized with the polarity reversal of the winding voltage of the second primary winding. As long as the four switching means are controlled, the third switching means and the fourth switching means may be asynchronous control. Therefore, the arrangement and control of the third switching means and the fourth switching means can be facilitated, and the design of the cell balance circuit can be further facilitated.

(12) 本発明は、(7)〜(11)のいずれかのセルバランス回路について、前記第1のトランスおよび前記第2のトランスは、それぞれ、互いに分離された鉄心を備えることを特徴とするセルバランス回路を提案している。   (12) In the cell balance circuit according to any one of (7) to (11), the present invention is characterized in that the first transformer and the second transformer each include iron cores separated from each other. A cell balance circuit is proposed.

ここで仮に、第1の2次電池と第2の2次電池とが近接配置されていない場合について検討する。この場合、第1のトランスの鉄心と、第2のトランスの鉄心と、が一体に形成されていると、セルバランス回路の設計が困難になる。   Here, let us consider a case where the first secondary battery and the second secondary battery are not arranged close to each other. In this case, if the iron core of the first transformer and the iron core of the second transformer are integrally formed, it becomes difficult to design the cell balance circuit.

そこで、この発明によれば、(7)〜(11)のいずれかのセルバランス回路において、第1のトランスおよび第2のトランスは、それぞれ、互いに分離された鉄心を備えることとした。このため、第1の2次電池と第2の2次電池とが近接配置されていない場合に、第1の2次電池の近傍に第1のトランスを設けるとともに、第2の2次電池の近傍に第2のトランスを設けることができる。したがって、セルバランス回路の設計を容易化できる。   Therefore, according to the present invention, in any of the cell balance circuits of (7) to (11), each of the first transformer and the second transformer includes an iron core separated from each other. For this reason, when the first secondary battery and the second secondary battery are not arranged close to each other, the first transformer is provided in the vicinity of the first secondary battery, and the second secondary battery A second transformer can be provided in the vicinity. Therefore, the design of the cell balance circuit can be facilitated.

また、この発明によれば、(7)〜(11)のいずれかのセルバランス回路において、上述のように、第1のトランスおよび第2のトランスは、それぞれ、鉄心を備えることとした。このため、鉄心が設けられていない場合と比べて、第1のトランスおよび第2のトランスで発生する磁束を安定させることができるので、セルバランスをより高精度に安定させることができる。   According to the invention, in any of the cell balance circuits of (7) to (11), as described above, the first transformer and the second transformer each include an iron core. For this reason, since the magnetic flux which generate | occur | produces in a 1st transformer and a 2nd transformer can be stabilized compared with the case where an iron core is not provided, a cell balance can be stabilized more accurately.

(13) 本発明は、(7)〜(12)のいずれかのセルバランス回路について、前記第1の2次巻線および前記第2の2次巻線の巻数は、前記第1の1次巻線および前記第2の1次巻線の巻数より大きいことを特徴とするセルバランス回路を提案している。   (13) In the cell balance circuit according to any one of (7) to (12), the number of turns of the first secondary winding and the second secondary winding is the first primary A cell balance circuit is proposed in which the number of turns is larger than that of the winding and the second primary winding.

この発明によれば、(7)〜(12)のいずれかのセルバランス回路において、第1の2次巻線および第2の2次巻線の巻数は、第1の1次巻線および第2の1次巻線の巻数より大きいこととした。このため、第1の2次巻線と直流源との間に流れる電流を、第1の1次巻線に流れる電流より小さくすることができるとともに、第2の2次巻線と直流源との間に流れる電流を、第2の1次巻線に流れる電流より小さくすることができる。したがって、第1の2次巻線や第2の2次巻線での損失を低減できる。   According to the present invention, in the cell balance circuit according to any one of (7) to (12), the number of turns of the first secondary winding and the second secondary winding is the first primary winding and the second secondary winding. The number of turns of the primary winding No. 2 is larger than that of the primary winding. Therefore, the current flowing between the first secondary winding and the direct current source can be made smaller than the current flowing through the first primary winding, and the second secondary winding and the direct current source Can be made smaller than the current flowing in the second primary winding. Therefore, loss in the first secondary winding and the second secondary winding can be reduced.

(14) 本発明は、(7)〜(13)のいずれかのセルバランス回路について、前記第1のスイッチング手段は、非共振形回路(例えば、図1216参照)を形成することを特徴とするセルバランス回路を提案している。 (14) In the cell balance circuit according to any one of (7) to (13), the present invention is characterized in that the first switching means forms a non-resonant circuit (for example, see FIGS. 12 to 16 ). A cell balance circuit is proposed.

この発明によれば、(7)〜(13)のいずれかのセルバランス回路において、第1のスイッチング手段は、非共振形コンバータを形成することとした。このため、非共振形コンバータに設けられるスイッチ素子を適宜スイッチングさせることで、上述した効果と同様の効果を奏することができる。   According to this invention, in the cell balance circuit of any one of (7) to (13), the first switching means forms a non-resonant converter. For this reason, the effect similar to the effect mentioned above can be show | played by switching appropriately the switch element provided in a non-resonance type | mold converter.

本発明によれば、低コスト化および小型化と、第1の2次電池および第2の2次電池の劣化の抑制と、を実現しつつ、第1の2次電池および第2の2次電池の充放電時に充電電圧の均一化を行うことができる。   According to the present invention, the first secondary battery and the second secondary battery can be realized while realizing cost reduction and downsizing, and suppression of deterioration of the first secondary battery and the second secondary battery. The charging voltage can be made uniform during charging / discharging of the battery.

本発明の第1実施形態に係るセルバランス回路の回路図である。1 is a circuit diagram of a cell balance circuit according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係るセルバランス回路の等価回路図である。1 is an equivalent circuit diagram of a cell balance circuit according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係るセルバランス回路の等価回路図である。1 is an equivalent circuit diagram of a cell balance circuit according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係るセルバランス回路の等価回路図である。1 is an equivalent circuit diagram of a cell balance circuit according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態に係るセルバランス回路の回路図である。It is a circuit diagram of the cell balance circuit which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係るセルバランス回路を備えるセルバランス装置の回路図である。It is a circuit diagram of a cell balance apparatus provided with the cell balance circuit which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態に係るセルバランス回路の回路図である。It is a circuit diagram of the cell balance circuit which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態に係るセルバランス回路の回路図である。It is a circuit diagram of the cell balance circuit which concerns on 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6実施形態に係るセルバランス回路の回路図である。It is a circuit diagram of the cell balance circuit which concerns on 6th Embodiment of this invention. 本発明の第7実施形態に係るセルバランス回路の回路図である。It is a circuit diagram of the cell balance circuit which concerns on 7th Embodiment of this invention. 本発明の第8実施形態に係るセルバランス回路の回路図である。It is a circuit diagram of the cell balance circuit which concerns on 8th Embodiment of this invention. 本発明の第9実施形態に係るセルバランス回路の回路図である。It is a circuit diagram of the cell balance circuit which concerns on 9th Embodiment of this invention. 本発明の第10実施形態に係るセルバランス回路の回路図である。It is a circuit diagram of the cell balance circuit which concerns on 10th Embodiment of this invention. 本発明の第11実施形態に係るセルバランス回路の回路図である。It is a circuit diagram of the cell balance circuit which concerns on 11th Embodiment of this invention. 本発明の第12実施形態に係るセルバランス回路の回路図である。It is a circuit diagram of the cell balance circuit which concerns on 12th Embodiment of this invention. 本発明の第13実施形態に係るセルバランス回路の回路図である。It is a circuit diagram of the cell balance circuit which concerns on 13th Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素などとの置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、以下の実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the constituent elements in the following embodiments can be appropriately replaced with existing constituent elements, and various variations including combinations with other existing constituent elements are possible. Accordingly, the description of the following embodiments does not limit the contents of the invention described in the claims.

<第1実施形態>
[セルバランス回路AAの構成]
図1は、本発明の第1実施形態に係るセルバランス回路AAの回路図である。セルバランス回路AAは、2次電池BT1、BT2のそれぞれの充電電圧を均一化する。2次電池BT1、BT2は、図示しない充電回路に接続されており、この充電回路により充電されるとともに、図示しない負荷に接続されており、この負荷の要求に応じて負荷に電力を供給することで放電される。
<First Embodiment>
[Configuration of Cell Balance Circuit AA]
FIG. 1 is a circuit diagram of a cell balance circuit AA according to the first embodiment of the present invention. The cell balance circuit AA equalizes the charging voltages of the secondary batteries BT1 and BT2. The secondary batteries BT1 and BT2 are connected to a charging circuit (not shown), are charged by the charging circuit, and are connected to a load (not shown), and supply power to the load in response to a request from the load. Is discharged.

セルバランス回路AAは、トランスTと、2次電池BT1と対に設けられたスイッチSW1と、2次電池BT2と対に設けられたスイッチSW2と、を備える。スイッチSW1、SW2は、例えばMOSFETやIGBTやBJTで構成される。トランスTは、2次電池BT1と対に設けられた第1の巻線Waと、2次電池BT2と対に設けられた第2の巻線Wbと、を備える。第1の巻線Waと第2の巻線Wbとは、同一の鉄心に巻回されており、第1の巻線Waの巻数と、第2の巻線Wbの巻数とは、等しい。   The cell balance circuit AA includes a transformer T, a switch SW1 provided in a pair with the secondary battery BT1, and a switch SW2 provided in a pair with the secondary battery BT2. The switches SW1 and SW2 are composed of, for example, MOSFET, IGBT, or BJT. The transformer T includes a first winding Wa provided in a pair with the secondary battery BT1, and a second winding Wb provided in a pair with the secondary battery BT2. The first winding Wa and the second winding Wb are wound around the same iron core, and the number of turns of the first winding Wa is equal to the number of turns of the second winding Wb.

第1の巻線Waの一端には、2次電池BT1の一端が接続され、第1の巻線Waの他端には、スイッチSW1を介して2次電池BT1の他端が接続される。第2の巻線Wbの一端には、2次電池BT2の一端が接続され、第2の巻線Wbの他端には、スイッチSW2を介して2次電池BT2の他端が接続される。   One end of the first winding Wa is connected to one end of the secondary battery BT1, and the other end of the first winding Wa is connected to the other end of the secondary battery BT1 via the switch SW1. One end of the secondary battery BT2 is connected to one end of the second winding Wb, and the other end of the secondary battery BT2 is connected to the other end of the second winding Wb via the switch SW2.

[セルバランス回路AAの動作]
以上の構成を備えるセルバランス回路AAは、2次電池BT1、BT2の充電時および放電時において、2次電池BT1の充電電圧と2次電池BT2の充電電圧とが異なれば、これら2次電池BT1、BT2に電流を流して、2次電池BT1、BT2のそれぞれの充電電圧を均一化する。具体的なセルバランス回路AAの動作について、以下に詳述する。
[Operation of Cell Balance Circuit AA]
If the charge voltage of the secondary battery BT1 and the charge voltage of the secondary battery BT2 are different during charging and discharging of the secondary batteries BT1 and BT2, the cell balance circuit AA having the above-described configuration will resemble the secondary battery BT1. , Current is passed through BT2, and the respective charging voltages of the secondary batteries BT1, BT2 are made uniform. A specific operation of the cell balance circuit AA will be described in detail below.

セルバランス回路AAは、2次電池BT1、BT2の充電時および放電時において、図示しない制御部により、スイッチSW1とスイッチSW2とを同期制御する。スイッチSW1、SW2がオン状態になると、第1の巻線Waには2次電池BT1の充電電圧が印加され、第2の巻線Wbには2次電池BT2の充電電圧が印加されることとなる。   The cell balance circuit AA controls the switches SW1 and SW2 synchronously by a control unit (not shown) when the secondary batteries BT1 and BT2 are charged and discharged. When the switches SW1 and SW2 are turned on, the charging voltage of the secondary battery BT1 is applied to the first winding Wa, and the charging voltage of the secondary battery BT2 is applied to the second winding Wb. Become.

第1の巻線Waに2次電池BT1の充電電圧が印加されると、第1の巻線Waで磁束が発生し、この磁束が第2の巻線Wbを貫くため、第2の巻線Wbには、上述の式(1)で示したものと同様の起電力が発生することとなる。   When the charging voltage of the secondary battery BT1 is applied to the first winding Wa, a magnetic flux is generated in the first winding Wa, and this magnetic flux passes through the second winding Wb. In Wb, an electromotive force similar to that shown in the above equation (1) is generated.

ここで、第1の巻線Waで発生する磁束は、第1の巻線Waに印加される電圧に応じて変化する。このため、第2の巻線Wbに発生する起電力は、2次電池BT1の充電電圧に応じて変化することとなる。   Here, the magnetic flux generated in the first winding Wa changes according to the voltage applied to the first winding Wa. For this reason, the electromotive force generated in the second winding Wb changes according to the charging voltage of the secondary battery BT1.

第2の巻線Wbにおいても、上述の第1の巻線Waと同様に、2次電池BT2の充電電圧が印加されると磁束が発生し、この磁束が第1の巻線Waを貫くため、第1の巻線Waには、上述の式(1)で示したものと同様の起電力が発生することとなる。そして、第1の巻線Waに発生する起電力は、2次電池BT2の充電電圧に応じて変化することとなる。   In the second winding Wb as well, the magnetic flux is generated when the charging voltage of the secondary battery BT2 is applied, and the magnetic flux penetrates the first winding Wa. In the first winding Wa, an electromotive force similar to that shown in the above formula (1) is generated. And the electromotive force which generate | occur | produces in the 1st coil | winding Wa will change according to the charging voltage of secondary battery BT2.

ここで、2次電池BT1の充電電圧と2次電池BT2の充電電圧とが等しい場合には、上述の式(2)のように、第1の巻線Waに電流が流れないとともに、上述の式(3)のように、第2の巻線Wbに電流が流れないため、2次電池BT1および2次電池BT2には、電流が流れない。   Here, when the charging voltage of the secondary battery BT1 and the charging voltage of the secondary battery BT2 are equal, no current flows through the first winding Wa as in the above-described formula (2), and the above-mentioned As in the formula (3), no current flows through the second winding Wb, so no current flows through the secondary battery BT1 and the secondary battery BT2.

一方、2次電池BT1の充電電圧が2次電池BT2の充電電圧より低い場合には、2次電池BT1の充電電圧と2次電池BT2の充電電圧とが等しくなるまで、上述の式(2)で定まる電流が第1の巻線Waから2次電池BT1に流れて、2次電池BT1が充電される。また、2次電池BT1の充電電圧と2次電池BT2の充電電圧とが等しくなるまで、上述の式(3)で定まる電流が2次電池BT2から第2の巻線Wbに流れて、2次電池BT2が放電される。   On the other hand, when the charging voltage of the secondary battery BT1 is lower than the charging voltage of the secondary battery BT2, the above equation (2) is applied until the charging voltage of the secondary battery BT1 becomes equal to the charging voltage of the secondary battery BT2. Current flows from the first winding Wa to the secondary battery BT1, and the secondary battery BT1 is charged. Further, until the charging voltage of the secondary battery BT1 and the charging voltage of the secondary battery BT2 become equal, the current determined by the above equation (3) flows from the secondary battery BT2 to the second winding Wb, and the secondary battery BT1 is charged. Battery BT2 is discharged.

また、2次電池BT1の充電電圧が2次電池BT2の充電電圧より高い場合には、2次電池BT1の充電電圧と2次電池BT2の充電電圧とが等しくなるまで、上述の式(2)で定まる電流が2次電池BT1から第1の巻線Waに流れて、2次電池BT1が放電される。また、2次電池BT1の充電電圧と2次電池BT2の充電電圧とが等しくなるまで、上述の式(3)で定まる電流が第2の巻線Wbから2次電池BT2に流れて、2次電池BT2が充電される。   When the charging voltage of the secondary battery BT1 is higher than the charging voltage of the secondary battery BT2, the above equation (2) is satisfied until the charging voltage of the secondary battery BT1 becomes equal to the charging voltage of the secondary battery BT2. Current flows from the secondary battery BT1 to the first winding Wa, and the secondary battery BT1 is discharged. Further, until the charging voltage of the secondary battery BT1 and the charging voltage of the secondary battery BT2 become equal, the current determined by the above equation (3) flows from the second winding Wb to the secondary battery BT2, and the secondary battery BT2 Battery BT2 is charged.

以上より、2次電池BT1、BT2の充電時および放電時において、2次電池BT1の充電電圧と、2次電池BT2の充電電圧と、が等しくなる。   As described above, when the secondary batteries BT1 and BT2 are charged and discharged, the charging voltage of the secondary battery BT1 is equal to the charging voltage of the secondary battery BT2.

以上のセルバランス回路AAによれば、以下の効果を奏することができる。   According to the above cell balance circuit AA, the following effects can be obtained.

セルバランス回路AAは、上述の特許文献1に示されている回路が必要としていたダイオードを用いることなく、2次電池BT1、BT2のそれぞれの充電電圧を均一化する。また、2次電池BT1、BT2のそれぞれの充電電圧の均一化を、2次電池BT1、BT2の充電時および放電時において行う。このため、2次電池BT1、BT2の充電時だけでなく放電時にも、2次電池BT1、BT2のそれぞれの充電電圧を正確に均一化させることができ、セルバランスを安定させることができる。   The cell balance circuit AA equalizes the respective charging voltages of the secondary batteries BT1 and BT2 without using the diode required by the circuit shown in the above-mentioned Patent Document 1. Further, the respective charging voltages of the secondary batteries BT1 and BT2 are made uniform when the secondary batteries BT1 and BT2 are charged and discharged. Therefore, the charging voltages of the secondary batteries BT1 and BT2 can be accurately equalized not only when the secondary batteries BT1 and BT2 are charged but also discharged, and the cell balance can be stabilized.

また、セルバランス回路AAは、2次電池BT1、BT2のそれぞれの充電電圧を用いることなく、これら2次電池BT1、BT2のそれぞれの充電電圧を等しくすることができる。このため、2次電池BT1、BT2のそれぞれの充電電圧を監視する必要がなくなるため、セルバランス回路AAの低コスト化および小型化を実現できる。   Further, the cell balance circuit AA can equalize the charging voltages of the secondary batteries BT1 and BT2 without using the charging voltages of the secondary batteries BT1 and BT2. For this reason, it is not necessary to monitor the charging voltages of the secondary batteries BT1 and BT2, so that the cost and size of the cell balance circuit AA can be reduced.

また、セルバランス回路AAは、2次電池BT1、BT2の充電時および放電時において、2次電池BT1、BT2のそれぞれの充電電圧を等しくすることができるので、一時的に劣化領域に達してしまうのを防止して、これら2次電池BT1、BT2の劣化を抑制できる。   The cell balance circuit AA can equalize the respective charging voltages of the secondary batteries BT1 and BT2 during charging and discharging of the secondary batteries BT1 and BT2, and therefore temporarily reaches the deterioration region. Can be prevented and deterioration of the secondary batteries BT1 and BT2 can be suppressed.

また、複数の2次電池のそれぞれに対して上述のように抵抗を1つずつ並列接続した場合、これら2次電池に流すことのできる電流が、これら抵抗により制限されてしまう。これに対して、セルバランス回路AAには、トランスTは設けられているが、抵抗は設けられていない。トランスTに設けられた第1の巻線Waおよび第2の巻線Wbの抵抗値は、抵抗の抵抗値と比べて大幅に小さいため、トランスTにより制限される電流は、抵抗により制限される電流と比べて大幅に小さくなる。このため、2次電池BT1、BT2のそれぞれに対して上述のように抵抗を1つずつ並列接続した場合と比べて、2次電池BT1、BT2に流すことのできる電流を大きくすることができる。   Moreover, when one resistor is connected in parallel to each of the plurality of secondary batteries as described above, the current that can be passed through these secondary batteries is limited by these resistors. On the other hand, the cell balance circuit AA is provided with a transformer T but not a resistor. Since the resistance values of the first winding Wa and the second winding Wb provided in the transformer T are significantly smaller than the resistance value of the resistance, the current limited by the transformer T is limited by the resistance. Significantly smaller than current. For this reason, the electric current which can be sent through secondary battery BT1 and BT2 can be enlarged compared with the case where one resistance is connected in parallel with respect to each of secondary batteries BT1 and BT2.

また、第1の巻線Waと第2の巻線Wbとは、同一の鉄心に巻回されている。このため、第1の巻線Waと第2の巻線Wbとが鉄心に巻回されていない場合、すなわち第1の巻線Waおよび第2の巻線Wbが空心である場合と比べて、これら第1の巻線Waおよび第2の巻線Wbで発生する磁束を安定させることができるので、セルバランスをより高精度に安定させることができる。   The first winding Wa and the second winding Wb are wound around the same iron core. Therefore, when the first winding Wa and the second winding Wb are not wound around the iron core, that is, when the first winding Wa and the second winding Wb are empty, Since the magnetic flux generated in the first winding Wa and the second winding Wb can be stabilized, the cell balance can be stabilized with higher accuracy.

<第2実施形態>
[セルバランス回路BBの構成]
図5は、本発明の第2実施形態に係るセルバランス回路BBの回路図である。セルバランス回路BBは、図1に示した本発明の第1実施形態に係るセルバランス回路AAを変形させたものである。このセルバランス回路AAとセルバランス回路BBとの関係について、図2〜4を用いて説明する。
Second Embodiment
[Configuration of Cell Balance Circuit BB]
FIG. 5 is a circuit diagram of a cell balance circuit BB according to the second embodiment of the present invention. The cell balance circuit BB is a modification of the cell balance circuit AA according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. The relationship between the cell balance circuit AA and the cell balance circuit BB will be described with reference to FIGS.

図1のセルバランス回路AAは、図2のように表すこともできる。   The cell balance circuit AA of FIG. 1 can also be expressed as shown in FIG.

図3は、セルバランス回路ABの回路図である。セルバランス回路ABは、図2に示したセルバランス回路AAの等価回路である。セルバランス回路ABは、セルバランス回路AAとは、2次電池BT1、BT2が直列接続されている点が異なる。セルバランス回路ABにおいて、セルバランス回路AAと同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。   FIG. 3 is a circuit diagram of the cell balance circuit AB. The cell balance circuit AB is an equivalent circuit of the cell balance circuit AA shown in FIG. The cell balance circuit AB is different from the cell balance circuit AA in that secondary batteries BT1 and BT2 are connected in series. In the cell balance circuit AB, the same components as those of the cell balance circuit AA are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図3に示したセルバランス回路ABは、図4のように表すこともできる。   The cell balance circuit AB shown in FIG. 3 can also be expressed as shown in FIG.

図4に示したセルバランス回路ABについても、スイッチSW1、2を制御することで、セルバランス回路AAと同様の効果を奏することができる。ところが、2次電池BT1、BT2は直流電力を出力するため、上述の図1〜4に示したセルバランス回路AAやセルバランス回路ABでは、スイッチSW1やスイッチSW2をオン状態のままにしておくと、トランスTが飽和してしまう。このトランスTの飽和を防止できるのが、図5に示した本発明の第2実施形態に係るセルバランス回路BBである。   The cell balance circuit AB shown in FIG. 4 can achieve the same effect as the cell balance circuit AA by controlling the switches SW1 and SW2. However, since the secondary batteries BT1 and BT2 output direct-current power, in the cell balance circuit AA and the cell balance circuit AB shown in FIGS. The transformer T is saturated. The cell balance circuit BB according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 5 can prevent the transformer T from being saturated.

セルバランス回路BBは、図4に示したセルバランス回路ABとは、スイッチSW1、SW2の代わりにスイッチSa、Sb、Sc、Sdを備える点が異なる。スイッチSa、Sb、Sc、Sdは、例えばMOSFETやIGBTやBJTで構成される。セルバランス回路BBにおいて、図4に示したセルバランス回路ABと同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。   The cell balance circuit BB differs from the cell balance circuit AB shown in FIG. 4 in that it includes switches Sa, Sb, Sc, and Sd instead of the switches SW1 and SW2. The switches Sa, Sb, Sc, and Sd are configured by, for example, MOSFET, IGBT, or BJT. In the cell balance circuit BB, the same components as those in the cell balance circuit AB shown in FIG.

第1の巻線Waの他端と、第2の巻線Wbの一端とには、2次電池BT1の他端と、2次電池BT2の一端と、が接続される。第1の巻線Waの一端には、スイッチSaを介して2次電池BT1の一端が接続されるとともに、スイッチSbを介して2次電池BT2の他端が接続される。第2の巻線Wbの他端には、スイッチScを介して2次電池BT1の一端が接続されるとともに、スイッチSdを介して2次電池BT2の他端が接続される。   The other end of the secondary battery BT1 and one end of the secondary battery BT2 are connected to the other end of the first winding Wa and one end of the second winding Wb. One end of the first winding Wa is connected to one end of the secondary battery BT1 through the switch Sa, and the other end of the secondary battery BT2 is connected through the switch Sb. One end of the secondary battery BT1 is connected to the other end of the second winding Wb via the switch Sc, and the other end of the secondary battery BT2 is connected via the switch Sd.

[セルバランス回路BBの動作]
セルバランス回路BBは、2次電池BT1、BT2の充電時および放電時において、2次電池BT1の充電電圧と2次電池BT2の充電電圧とが異なれば、これら2次電池BT1、BT2に電流を流して、2次電池BT1、BT2のそれぞれの充電電圧を均一化する。具体的なセルバランス回路BBの動作について、以下に詳述する。
[Operation of Cell Balance Circuit BB]
When the charging voltage of the secondary battery BT1 and the charging voltage of the secondary battery BT2 are different during charging and discharging of the secondary batteries BT1 and BT2, the cell balance circuit BB supplies current to the secondary batteries BT1 and BT2. The charge voltages of the secondary batteries BT1 and BT2 are made uniform. A specific operation of the cell balance circuit BB will be described in detail below.

セルバランス回路BBは、2次電池BT1、BT2の充電時および放電時において、図示しない制御部により、スイッチSaおよびスイッチSdと、スイッチSbおよびスイッチScと、をデューティ比50%で交互にオン状態にする。   When the secondary batteries BT1 and BT2 are charged and discharged, the cell balance circuit BB turns on the switches Sa and Sd, and the switches Sb and Sc alternately at a duty ratio of 50% by a control unit (not shown). To.

スイッチSaおよびスイッチSdをオン状態にするとともに、スイッチSbおよびスイッチScをオフ状態にした場合には、第1の巻線Waに2次電池BT1の充電電圧が印加され、第2の巻線Wbに2次電池BT2の充電電圧が印加されることとなる。一方、スイッチSaおよびスイッチSdをオフ状態にするとともに、スイッチSbおよびスイッチScをオン状態にした場合には、第1の巻線Waに2次電池BT2の充電電圧が印加され、第2の巻線Wbに2次電池BT1の充電電圧が印加されることとなる。ただし、スイッチSaおよびスイッチSdをオン状態にするとともに、スイッチSbおよびスイッチScをオフ状態にした場合と、スイッチSaおよびスイッチSdをオフ状態にするとともに、スイッチSbおよびスイッチScをオン状態にした場合とでは、第1の巻線Waの他端を基準とした一端の電圧の極性が反転するとともに、第2の巻線Wbの他端を基準とした一端の電圧の極性も反転する。   When the switch Sa and the switch Sd are turned on and the switch Sb and the switch Sc are turned off, the charging voltage of the secondary battery BT1 is applied to the first winding Wa, and the second winding Wb The charging voltage of the secondary battery BT2 is applied to the secondary battery BT2. On the other hand, when the switch Sa and the switch Sd are turned off and the switch Sb and the switch Sc are turned on, the charging voltage of the secondary battery BT2 is applied to the first winding Wa, and the second winding The charging voltage of the secondary battery BT1 is applied to the line Wb. However, when the switch Sa and the switch Sd are turned on and the switch Sb and the switch Sc are turned off, and when the switch Sa and the switch Sd are turned off and the switch Sb and the switch Sc are turned on Then, the polarity of the voltage at one end with respect to the other end of the first winding Wa is reversed, and the polarity of the voltage at one end with respect to the other end of the second winding Wb is also reversed.

以上のセルバランス回路BBによれば、図1に示した本発明の第1実施形態に係るセルバランス回路AAが奏することのできる上述の効果に加えて、以下の効果を奏することができる。   According to the above cell balance circuit BB, in addition to the above-described effects that can be achieved by the cell balance circuit AA according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1, the following effects can be achieved.

スイッチSaおよびスイッチSdと、スイッチSbおよびスイッチScと、をデューティ比50%で交互にオン状態にする。このため、スイッチSa、Sb、Sc、Sdのオンオフを切り替える度に、第1の巻線Waの他端を基準とした一端の電圧の極性が反転するとともに、第2の巻線Wbの他端を基準とした一端の電圧の極性も反転する。これによれば、トランスTが飽和してしまうのを防止することができる。   The switches Sa and Sd and the switches Sb and Sc are alternately turned on at a duty ratio of 50%. For this reason, every time the switches Sa, Sb, Sc, Sd are turned on and off, the polarity of the voltage at one end with respect to the other end of the first winding Wa is reversed, and the other end of the second winding Wb The polarity of the voltage at one end with respect to is also reversed. According to this, it is possible to prevent the transformer T from being saturated.

また、スイッチSa、Sb、Sc、Sdのそれぞれのデューティ比は、50%である。このため、セルバランス回路AAは、2次電池BT1、BT2のそれぞれの充電電圧をより正確に均一化させることができる。   Each of the switches Sa, Sb, Sc, Sd has a duty ratio of 50%. For this reason, the cell balance circuit AA can equalize each charging voltage of the secondary batteries BT1 and BT2 more accurately.

<第3実施形態>
[セルバランス装置1の構成]
図6は、本発明の第3実施形態に係るセルバランス回路CC、DDを備えるセルバランス装置1の回路図である。セルバランス装置1は、直列接続された2次電池BT1〜BT3のそれぞれの充電電圧を均一化する。2次電池BT1〜BT3は、図示しない充電回路に接続されており、この充電回路により充電されるとともに、図示しない負荷に接続されており、この負荷の要求に応じて負荷に電力を供給することで放電される。
<Third Embodiment>
[Configuration of Cell Balance Device 1]
FIG. 6 is a circuit diagram of the cell balance device 1 including the cell balance circuits CC and DD according to the third embodiment of the present invention. The cell balance device 1 equalizes the charging voltages of the secondary batteries BT1 to BT3 connected in series. The secondary batteries BT1 to BT3 are connected to a charging circuit (not shown), are charged by the charging circuit, and are connected to a load (not shown), and supply power to the load in response to a request from the load. Is discharged.

セルバランス装置1は、2次電池BT1、BT2のそれぞれの充電電圧を均一化するセルバランス回路CCと、2次電池BT2、BT3のそれぞれの充電電圧を均一化するセルバランス回路DDと、を備える。セルバランス回路CC、DDのそれぞれは、図5に示した本発明の第2実施形態に係るセルバランス回路BBとは、2次電池BT1、BT2のそれぞれと一体に設けられる点が異なる。なお、セルバランス回路CC、DDにおいて、セルバランス回路BBと同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。   The cell balance device 1 includes a cell balance circuit CC that equalizes the charging voltages of the secondary batteries BT1 and BT2, and a cell balance circuit DD that equalizes the charging voltages of the secondary batteries BT2 and BT3. . Each of the cell balance circuits CC and DD is different from the cell balance circuit BB according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 5 in that the cell balance circuits CC and DD are provided integrally with the secondary batteries BT1 and BT2. In the cell balance circuits CC and DD, the same components as those of the cell balance circuit BB are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

[セルバランス装置1の動作]
以上の構成を備えるセルバランス装置1は、2次電池BT1〜BT3の充電時および放電時において、セルバランス回路BBと同様にセルバランス回路CC、DDを動作させることで、2次電池BT1〜BT3のそれぞれの充電電圧を均一化する。
[Operation of Cell Balance Device 1]
The cell balance device 1 having the above configuration operates the cell balance circuits CC and DD similarly to the cell balance circuit BB when the secondary batteries BT1 to BT3 are charged and discharged, thereby operating the secondary batteries BT1 to BT3. Each charging voltage is made uniform.

以上のセルバランス回路CC、DDのそれぞれによれば、図5に示した本発明の第2実施形態に係るセルバランス回路BBが奏することのできる上述の効果に加えて、以下の効果を奏することができる。   According to each of the above cell balance circuits CC and DD, in addition to the above-described effects that the cell balance circuit BB according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. Can do.

セルバランス回路CCと2次電池BT1とが一体に設けられるとともに、セルバランス回路DDと2次電池BT2とが一体に設けられるため、これらが別個に設けられる場合と比べて、小型化することができる。   Since the cell balance circuit CC and the secondary battery BT1 are provided integrally, and the cell balance circuit DD and the secondary battery BT2 are provided integrally, the size can be reduced as compared with the case where they are provided separately. it can.

また、以上のセルバランス装置1によれば、以下の効果を奏することができる。   Moreover, according to the above cell balance apparatus 1, there can exist the following effects.

2次電池BT1〜BT3の充電時および放電時において、セルバランス回路CCにより2次電池BT1、BT2のそれぞれの充電電圧を均一化し、セルバランス回路DDにより2次電池BT2、BT3のそれぞれの充電電圧を均一化する。このため、セルバランス装置1は、2次電池BT1〜BT3の充電時だけでなく放電時にも、2次電池BT1〜BT3のそれぞれの充電電圧を均一化させることができ、セルバランスを安定させることができる。   When the secondary batteries BT1 to BT3 are charged and discharged, the cell balance circuit CC equalizes the charge voltages of the secondary batteries BT1 and BT2, and the cell balance circuit DD sets the charge voltages of the secondary batteries BT2 and BT3. Homogenize. For this reason, the cell balance device 1 can equalize the respective charging voltages of the secondary batteries BT1 to BT3 not only when charging the secondary batteries BT1 to BT3 but also when discharging, thereby stabilizing the cell balance. Can do.

また、スイッチSa、Sb、Sc、Sdのスイッチングを、セルバランス回路CCとセルバランス回路DDとの間で非同期とすることができる。このため、これらスイッチSa、Sb、Sc、Sdのスイッチングを、セルバランス回路CCとセルバランス回路DDとの間で同期させる必要がないため、スイッチングの制御を容易にすることができ、セルバランス装置1の設計を容易化できる。   Further, the switching of the switches Sa, Sb, Sc, and Sd can be made asynchronous between the cell balance circuit CC and the cell balance circuit DD. For this reason, since it is not necessary to synchronize switching of these switches Sa, Sb, Sc, and Sd between the cell balance circuit CC and the cell balance circuit DD, switching control can be facilitated, and the cell balance device 1 design can be facilitated.

<第4実施形態>
[セルバランス回路EEの構成]
図7は、本発明の第4実施形態に係るセルバランス回路EEの回路図である。セルバランス回路EEは、図5に示した本発明の第2実施形態に係るセルバランス回路BBとは、スイッチSa、Sb、Sc、Sdの代わりにNチャネルMOSFETで構成されるスイッチ素子Q1〜Q8を備える点が異なる。なお、セルバランス回路EEにおいて、セルバランス回路BBと同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
<Fourth embodiment>
[Configuration of Cell Balance Circuit EE]
FIG. 7 is a circuit diagram of a cell balance circuit EE according to the fourth embodiment of the present invention. The cell balance circuit EE differs from the cell balance circuit BB according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 5 in that the switch elements Q1 to Q8 are configured by N-channel MOSFETs instead of the switches Sa, Sb, Sc and Sd. Is different. In the cell balance circuit EE, the same constituent elements as those of the cell balance circuit BB are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

スイッチ素子Q1〜Q4は、2次電池BT1と対に設けられ、いわゆるフルブリッジ形回路を形成する。具体的には、スイッチ素子Q1のドレインと、スイッチ素子Q3のドレインとには、2次電池BT1の一端が接続される。スイッチ素子Q1のソースには、スイッチ素子Q2のドレインと、第1の巻線Waの一端と、が接続される。スイッチ素子Q3のソースには、スイッチ素子Q4のドレインと、第1の巻線Waの他端と、が接続される。スイッチ素子Q2のソースと、スイッチ素子Q4のソースとには、2次電池BT1の他端が接続される。   The switch elements Q1 to Q4 are provided in pairs with the secondary battery BT1 to form a so-called full bridge circuit. Specifically, one end of the secondary battery BT1 is connected to the drain of the switch element Q1 and the drain of the switch element Q3. The source of the switch element Q1 is connected to the drain of the switch element Q2 and one end of the first winding Wa. The source of the switch element Q3 is connected to the drain of the switch element Q4 and the other end of the first winding Wa. The other end of the secondary battery BT1 is connected to the source of the switch element Q2 and the source of the switch element Q4.

スイッチ素子Q5〜Q8についても、上述のスイッチ素子Q1〜Q4と同様に、2次電池BT2と対に設けられ、いわゆるフルブリッジ形回路を形成する。   The switch elements Q5 to Q8 are also provided in pairs with the secondary battery BT2 similarly to the switch elements Q1 to Q4 described above, and form a so-called full bridge circuit.

[セルバランス回路EEの動作]
セルバランス回路EEは、2次電池BT1、BT2の充電時および放電時において、2次電池BT1の充電電圧と2次電池BT2の充電電圧とが異なれば、これら2次電池BT1、BT2に電流を流して、2次電池BT1、BT2のそれぞれの充電電圧を均一化する。具体的なセルバランス回路EEの動作について、以下に詳述する。
[Operation of cell balance circuit EE]
If the charging voltage of the secondary battery BT1 and the charging voltage of the secondary battery BT2 are different during charging and discharging of the secondary batteries BT1 and BT2, the cell balance circuit EE supplies current to the secondary batteries BT1 and BT2. The charge voltages of the secondary batteries BT1 and BT2 are made uniform. A specific operation of the cell balance circuit EE will be described in detail below.

セルバランス回路EEは、2次電池BT1、BT2の充電時および放電時において、図示しない制御部により、スイッチ素子Q1、Q4、Q5、Q8と、スイッチ素子Q2、Q3、Q6、Q7と、をデューティ比50%で交互にオン状態にする。これによれば、第1の巻線Waには2次電池BT1の充電電圧が印加され、第2の巻線Wbには2次電池BT2の充電電圧が印加されることとなる。また、セルバランス回路BBと同様に、スイッチ素子Q1〜Q8のスイッチングに応じて、第1の巻線Waの他端を基準とした一端の電圧の極性が反転するとともに、第2の巻線Wbの他端を基準とした一端の電圧の極性も反転することとなる。   When the secondary batteries BT1 and BT2 are charged and discharged, the cell balance circuit EE applies duty to the switch elements Q1, Q4, Q5, and Q8 and the switch elements Q2, Q3, Q6, and Q7 by a control unit (not shown). It turns on alternately at a ratio of 50%. According to this, the charging voltage of the secondary battery BT1 is applied to the first winding Wa, and the charging voltage of the secondary battery BT2 is applied to the second winding Wb. Similarly to the cell balance circuit BB, the polarity of the voltage at one end with respect to the other end of the first winding Wa is reversed according to the switching of the switching elements Q1 to Q8, and the second winding Wb. The polarity of the voltage at one end with respect to the other end is also reversed.

以上のセルバランス回路EEによれば、図5に示した本発明の第2実施形態に係るセルバランス回路BBが奏することのできる上述の効果と同様の効果を奏することができる。   According to the above cell balance circuit EE, it is possible to achieve the same effects as those described above that can be achieved by the cell balance circuit BB according to the second embodiment of the present invention shown in FIG.

<第5実施形態>
[セルバランス回路FFの構成]
図8は、本発明の第5実施形態に係るセルバランス回路FFの回路図である。セルバランス回路FFは、図7に示した本発明の第4実施形態に係るセルバランス回路EEとは、スイッチ素子Q1、Q2、Q5、Q6の代わりにキャパシタC1〜C4を備える点が異なる。なお、セルバランス回路FFにおいて、セルバランス回路EEと同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
<Fifth Embodiment>
[Configuration of Cell Balance Circuit FF]
FIG. 8 is a circuit diagram of a cell balance circuit FF according to the fifth embodiment of the present invention. The cell balance circuit FF is different from the cell balance circuit EE according to the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 7 in that capacitors C1 to C4 are provided instead of the switch elements Q1, Q2, Q5, and Q6. In the cell balance circuit FF, the same components as those of the cell balance circuit EE are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

スイッチ素子Q3、Q4およびキャパシタC1、C2は、2次電池BT1と対に設けられ、いわゆるハーフブリッジ形回路を形成する。具体的には、キャパシタC1の一方の電極には、2次電池BT1の一端が接続され、キャパシタC1の他方の電極には、キャパシタC2の一方の電極と、第1の巻線Waの一端と、が接続される。キャパシタC2の他方の電極には、2次電池BT1の他端が接続される。   Switch elements Q3, Q4 and capacitors C1, C2 are provided in pairs with secondary battery BT1 to form a so-called half-bridge circuit. Specifically, one end of the secondary battery BT1 is connected to one electrode of the capacitor C1, and one electrode of the capacitor C2 and one end of the first winding Wa are connected to the other electrode of the capacitor C1. , Are connected. The other electrode of the secondary battery BT1 is connected to the other electrode of the capacitor C2.

スイッチ素子Q7、Q8およびキャパシタC3、C4についても、上述のスイッチ素子Q3、Q4およびキャパシタC1、C2と同様に、2次電池BT2と対に設けられ、いわゆるハーフブリッジ形回路を形成する。   The switch elements Q7, Q8 and the capacitors C3, C4 are also provided in pairs with the secondary battery BT2, similarly to the above-described switch elements Q3, Q4 and capacitors C1, C2, and form a so-called half-bridge circuit.

[セルバランス回路FFの動作]
セルバランス回路FFは、セルバランス回路EEと同様に、2次電池BT1、BT2の充電時および放電時において、2次電池BT1の充電電圧と2次電池BT2の充電電圧とが異なれば、これら2次電池BT1、BT2に電流を流して、2次電池BT1、BT2のそれぞれの充電電圧を均一化する。
[Operation of cell balance circuit FF]
Similarly to the cell balance circuit EE, the cell balance circuit FF is configured so that if the charge voltage of the secondary battery BT1 and the charge voltage of the secondary battery BT2 are different during charging and discharging of the secondary batteries BT1 and BT2, these 2 By supplying current to the secondary batteries BT1 and BT2, the charging voltages of the secondary batteries BT1 and BT2 are made uniform.

以上のセルバランス回路FFによれば、図7に示した本発明の第4実施形態に係るセルバランス回路EEが奏することのできる上述の効果と同様の効果を奏することができる。   According to the cell balance circuit FF described above, the same effects as those described above that can be achieved by the cell balance circuit EE according to the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 7 can be achieved.

<第6実施形態>
[セルバランス回路GGの構成]
図9は、本発明の第6実施形態に係るセルバランス回路GGの回路図である。セルバランス回路GGは、図7に示した本発明の第4実施形態に係るセルバランス回路EEとは、スイッチ素子Q2、Q3、Q6、Q7の代わりにダイオードD1〜D4を備える点が異なる。なお、セルバランス回路GGにおいて、セルバランス回路EEと同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
<Sixth Embodiment>
[Configuration of Cell Balance Circuit GG]
FIG. 9 is a circuit diagram of a cell balance circuit GG according to the sixth embodiment of the present invention. The cell balance circuit GG is different from the cell balance circuit EE according to the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 7 in that diodes D1 to D4 are provided instead of the switch elements Q2, Q3, Q6, and Q7. In the cell balance circuit GG, the same components as those of the cell balance circuit EE are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

スイッチ素子Q1、Q4およびダイオードD1、D2は、2次電池BT1と対に設けられ、いわゆるフォワード形回路を形成する。具体的には、ダイオードD1のカソードには、2次電池BT1の一端が接続され、ダイオードD1のアノードには、スイッチ素子Q4のドレインと、第1の巻線Waの他端と、が接続される。ダイオードD2のカソードには、スイッチ素子Q1のソースと、第1の巻線Waの一端と、が接続され、ダイオードD2のアノードには、2次電池BT1の他端が接続される。   Switch elements Q1, Q4 and diodes D1, D2 are provided in a pair with secondary battery BT1, and form a so-called forward circuit. Specifically, one end of the secondary battery BT1 is connected to the cathode of the diode D1, and the drain of the switch element Q4 and the other end of the first winding Wa are connected to the anode of the diode D1. The The source of the switching element Q1 and one end of the first winding Wa are connected to the cathode of the diode D2, and the other end of the secondary battery BT1 is connected to the anode of the diode D2.

スイッチ素子Q5、Q8およびダイオードD3、D4についても、上述のスイッチ素子Q1、Q4およびダイオードD1、D2と同様に、2次電池BT2と対に設けられ、いわゆるフォワード形回路を形成する。   The switch elements Q5 and Q8 and the diodes D3 and D4 are also provided in pairs with the secondary battery BT2 in the same manner as the switch elements Q1 and Q4 and the diodes D1 and D2, and form a so-called forward circuit.

[セルバランス回路GGの動作]
セルバランス回路GGは、セルバランス回路EEと同様に、2次電池BT1、BT2の充電時および放電時において、2次電池BT1の充電電圧と2次電池BT2の充電電圧とが異なれば、これら2次電池BT1、BT2に電流を流して、2次電池BT1、BT2のそれぞれの充電電圧を均一化する。
[Operation of Cell Balance Circuit GG]
Similarly to the cell balance circuit EE, the cell balance circuit GG is configured so that if the charging voltage of the secondary battery BT1 and the charging voltage of the secondary battery BT2 are different during charging and discharging of the secondary batteries BT1 and BT2, these 2 By supplying current to the secondary batteries BT1 and BT2, the charging voltages of the secondary batteries BT1 and BT2 are made uniform.

以上のセルバランス回路GGによれば、図7に示した本発明の第4実施形態に係るセルバランス回路EEが奏することのできる上述の効果と同様の効果を奏することができる。   According to the above cell balance circuit GG, the same effects as those described above that can be achieved by the cell balance circuit EE according to the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 7 can be achieved.

<第7実施形態>
[セルバランス回路HHの構成]
図10は、本発明の第7実施形態に係るセルバランス回路HHの回路図である。セルバランス回路HHは、図7に示した本発明の第4実施形態に係るセルバランス回路EEとは、スイッチ素子Q1、Q3、Q5、Q7を備えない点と、第1の巻線Waの中点および第2の巻線Wbの中点を用いる点と、が異なる。なお、セルバランス回路HHにおいて、セルバランス回路EEと同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
<Seventh embodiment>
[Configuration of Cell Balance Circuit HH]
FIG. 10 is a circuit diagram of a cell balance circuit HH according to the seventh embodiment of the present invention. The cell balance circuit HH is different from the cell balance circuit EE according to the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 7 in that the switch elements Q1, Q3, Q5, and Q7 are not provided, and in the first winding Wa. And the point of using the middle point of the second winding Wb. In the cell balance circuit HH, the same components as those of the cell balance circuit EE are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

スイッチ素子Q2、Q4は、2次電池BT1と対に設けられ、いわゆるプッシュプル形回路を形成する。具体的には、スイッチ素子Q2のドレインには、第1の巻線Waの一端が接続され、スイッチ素子Q4のドレインには、第1の巻線Waの他端が接続される。スイッチ素子Q2のソースと、スイッチ素子Q4のソースとには、2次電池BT1の他端が接続される。2次電池BT1の一端には、第1の巻線Waの中点が接続される。   The switch elements Q2, Q4 are provided in a pair with the secondary battery BT1, and form a so-called push-pull type circuit. Specifically, one end of the first winding Wa is connected to the drain of the switching element Q2, and the other end of the first winding Wa is connected to the drain of the switching element Q4. The other end of the secondary battery BT1 is connected to the source of the switch element Q2 and the source of the switch element Q4. A midpoint of the first winding Wa is connected to one end of the secondary battery BT1.

スイッチ素子Q6、Q8についても、上述のスイッチ素子Q2、Q4と同様に、2次電池BT2と対に設けられ、いわゆるプッシュプル形回路を形成する。   The switch elements Q6 and Q8 are also provided in pairs with the secondary battery BT2 similarly to the switch elements Q2 and Q4 described above, and form a so-called push-pull type circuit.

[セルバランス回路HHの動作]
セルバランス回路HHは、セルバランス回路EEと同様に、2次電池BT1、BT2の充電時および放電時において、2次電池BT1の充電電圧と2次電池BT2の充電電圧とが異なれば、これら2次電池BT1、BT2に電流を流して、2次電池BT1、BT2のそれぞれの充電電圧を均一化する。
[Operation of cell balance circuit HH]
Similarly to the cell balance circuit EE, the cell balance circuit HH is configured so that if the charging voltage of the secondary battery BT1 and the charging voltage of the secondary battery BT2 are different during charging and discharging of the secondary batteries BT1 and BT2, these 2 By supplying current to the secondary batteries BT1 and BT2, the charging voltages of the secondary batteries BT1 and BT2 are made uniform.

以上のセルバランス回路HHによれば、図7に示した本発明の第4実施形態に係るセルバランス回路EEが奏することのできる上述の効果と同様の効果を奏することができる。   According to the cell balance circuit HH described above, the same effects as those described above that can be achieved by the cell balance circuit EE according to the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 7 can be achieved.

<第8実施形態>
[セルバランス回路JJの構成]
図11は、本発明の第8実施形態に係るセルバランス回路JJの回路図である。セルバランス回路JJは、図7に示した本発明の第4実施形態に係るセルバランス回路EEとは、スイッチ素子Q1、Q2、Q5、Q6の代わりにキャパシタC5、C6を備える点が異なる。なお、セルバランス回路JJにおいて、セルバランス回路EEと同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
<Eighth Embodiment>
[Configuration of Cell Balance Circuit JJ]
FIG. 11 is a circuit diagram of a cell balance circuit JJ according to the eighth embodiment of the present invention. The cell balance circuit JJ differs from the cell balance circuit EE according to the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 7 in that capacitors C5 and C6 are provided instead of the switch elements Q1, Q2, Q5, and Q6. In the cell balance circuit JJ, the same components as those of the cell balance circuit EE are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

スイッチ素子Q3、Q4およびキャパシタC5は、2次電池BT1と対に設けられ、いわゆるアクティブクランプ式フォワード形回路を形成する。具体的には、スイッチ素子Q3のドレインには、キャパシタC5を介して、2次電池BT1の一端と、第1の巻線Waの一端と、が接続される。スイッチ素子Q3のソースには、スイッチ素子Q4のドレインと、第1の巻線Waの他端と、が接続される。   Switch elements Q3, Q4 and capacitor C5 are provided in a pair with secondary battery BT1, and form a so-called active clamp type forward circuit. Specifically, one end of the secondary battery BT1 and one end of the first winding Wa are connected to the drain of the switching element Q3 via the capacitor C5. The source of the switch element Q3 is connected to the drain of the switch element Q4 and the other end of the first winding Wa.

スイッチ素子Q7、Q8およびキャパシタC6についても、上述のスイッチ素子Q3、Q4およびキャパシタC5と同様に、2次電池BT2と対に設けられ、いわゆるアクティブクランプ式フォワード形回路を形成する。   Switch elements Q7 and Q8 and capacitor C6 are also provided in pairs with secondary battery BT2 in the same manner as switch elements Q3 and Q4 and capacitor C5 described above to form a so-called active clamp type forward circuit.

[セルバランス回路JJの動作]
セルバランス回路JJは、セルバランス回路EEと同様に、2次電池BT1、BT2の充電時および放電時において、2次電池BT1の充電電圧と2次電池BT2の充電電圧とが異なれば、これら2次電池BT1、BT2に電流を流して、2次電池BT1、BT2のそれぞれの充電電圧を均一化する。
[Operation of cell balance circuit JJ]
Similar to the cell balance circuit EE, the cell balance circuit JJ can be configured so that the charging voltage of the secondary battery BT1 and the charging voltage of the secondary battery BT2 are different when charging and discharging the secondary batteries BT1 and BT2, respectively. By supplying current to the secondary batteries BT1 and BT2, the charging voltages of the secondary batteries BT1 and BT2 are made uniform.

以上のセルバランス回路JJによれば、図7に示した本発明の第4実施形態に係るセルバランス回路EEが奏することのできる上述の効果と同様の効果を奏することができる。   According to the above cell balance circuit JJ, the same effects as those described above that can be achieved by the cell balance circuit EE according to the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 7 can be achieved.

<第9実施形態>
[セルバランス回路KKの構成]
図12は、本発明の第9実施形態に係るセルバランス回路KKの回路図である。セルバランス回路KKは、図3に示したセルバランス回路ABとは、トランスTの代わりにトランスT1、T2を備える点が異なる。なお、セルバランス回路KKにおいて、セルバランス回路ABと同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
<Ninth Embodiment>
[Configuration of Cell Balance Circuit KK]
FIG. 12 is a circuit diagram of the cell balance circuit KK according to the ninth embodiment of the present invention. The cell balance circuit KK differs from the cell balance circuit AB shown in FIG. 3 in that it includes transformers T1 and T2 instead of the transformer T. In the cell balance circuit KK, the same components as those of the cell balance circuit AB are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

トランスT1は、2次電池BT1と対に設けられた1次巻線W11および2次巻線W12を備える。トランスT2は、2次電池BT2と対に設けられた1次巻線W21および2次巻線W22を備える。   The transformer T1 includes a primary winding W11 and a secondary winding W12 provided in a pair with the secondary battery BT1. The transformer T2 includes a primary winding W21 and a secondary winding W22 provided in a pair with the secondary battery BT2.

1次巻線W11の巻数と、1次巻線W21の巻数と、は等しい。また、2次巻線W12の巻数と、2次巻線W22の巻数と、は等しい。さらに、2次巻線W12、W22の巻数は、1次巻線W11、W21の巻数より大きい。   The number of turns of the primary winding W11 is equal to the number of turns of the primary winding W21. Further, the number of turns of the secondary winding W12 is equal to the number of turns of the secondary winding W22. Further, the number of turns of the secondary windings W12 and W22 is larger than the number of turns of the primary windings W11 and W21.

トランスT1、T2は、それぞれ鉄心を備えており、トランスT1の鉄心と、トランスT2の鉄心とは、分離されている。   Each of the transformers T1 and T2 includes an iron core, and the iron core of the transformer T1 and the iron core of the transformer T2 are separated.

1次巻線W11の一端には、2次電池BT1の一端が接続され、1次巻線W11の他端には、スイッチSW1を介して2次電池BT1の他端が接続される。1次巻線W21の一端には、2次電池BT2の一端が接続され、1次巻線W21の他端には、スイッチSW2を介して2次電池BT2の他端が接続される。   One end of the secondary battery BT1 is connected to one end of the primary winding W11, and the other end of the secondary battery BT1 is connected to the other end of the primary winding W11 via the switch SW1. One end of the secondary battery BT2 is connected to one end of the primary winding W21, and the other end of the secondary battery BT2 is connected to the other end of the primary winding W21 via the switch SW2.

2次巻線W12と2次巻線W22とは、並列接続される。   Secondary winding W12 and secondary winding W22 are connected in parallel.

[セルバランス回路KKの動作]
セルバランス回路KKは、セルバランス回路ABと同様に、2次電池BT1、BT2の充電時および放電時において、2次電池BT1の充電電圧と2次電池BT2の充電電圧とが異なれば、これら2次電池BT1、BT2に電流を流して、2次電池BT1、BT2のそれぞれの充電電圧を均一化する。具体的なセルバランス回路KKの動作について、以下に説明する。
[Operation of cell balance circuit KK]
Similarly to the cell balance circuit AB, the cell balance circuit KK may be configured so that the charge voltage of the secondary battery BT1 and the charge voltage of the secondary battery BT2 are different when charging and discharging the secondary batteries BT1 and BT2. By supplying current to the secondary batteries BT1 and BT2, the charging voltages of the secondary batteries BT1 and BT2 are made uniform. A specific operation of the cell balance circuit KK will be described below.

セルバランス回路KKは、2次電池BT1、BT2の充電時および放電時において、図示しない制御部により、スイッチSW1とスイッチSW2とを同期制御する。スイッチSW1、SW2がオン状態になると、1次巻線W11には2次電池BT1の充電電圧が印加され、1次巻線W21には2次電池BT2の充電電圧が印加されることとなる。   The cell balance circuit KK synchronously controls the switches SW1 and SW2 by a control unit (not shown) when the secondary batteries BT1 and BT2 are charged and discharged. When the switches SW1 and SW2 are turned on, the charging voltage of the secondary battery BT1 is applied to the primary winding W11, and the charging voltage of the secondary battery BT2 is applied to the primary winding W21.

1次巻線W11に2次電池BT1の充電電圧が印加されると、1次巻線W11で磁束が発生し、この磁束が2次巻線W12を貫くため、2次巻線W12には、上述の式(1)で示したものと同様の起電力が発生することとなる。なお、上述の1次巻線W11と2次巻線W12との関係において、上述の式(1)におけるΦは、1次巻線W11で発生して2次巻線W12を貫く磁束を示し、Nは、2次巻線W12の巻数を示し、εは、2次巻線W12に発生する起電力を示すものとする。When the charging voltage of the secondary battery BT1 is applied to the primary winding W11, a magnetic flux is generated in the primary winding W11, and this magnetic flux passes through the secondary winding W12. An electromotive force similar to that shown in the above-described equation (1) is generated. In the relationship between the primary winding W11 and the secondary winding W12 described above, Φ B in the above formula (1) indicates a magnetic flux generated in the primary winding W11 and penetrating the secondary winding W12. , N represents the number of turns of the secondary winding W12, and ε represents the electromotive force generated in the secondary winding W12.

ここで、1次巻線W11で発生する磁束は、1次巻線W11に印加される電圧に応じて変化する。このため、2次巻線W12に発生する起電力は、2次電池BT1の充電電圧に応じて変化することとなる。   Here, the magnetic flux generated in the primary winding W11 changes according to the voltage applied to the primary winding W11. For this reason, the electromotive force generated in the secondary winding W12 changes according to the charging voltage of the secondary battery BT1.

1次巻線W21においても、上述の1次巻線W11と同様に、2次電池BT2の充電電圧が印加されると磁束が発生し、この磁束が2次巻線W22を貫くため、2次巻線W22には、上述の式(1)で示したものと同様の起電力が発生することとなる。そして、2次巻線W22に発生する起電力は、2次電池BT2の充電電圧に応じて変化することとなる。   Also in the primary winding W21, similarly to the above-described primary winding W11, when the charging voltage of the secondary battery BT2 is applied, a magnetic flux is generated, and this magnetic flux penetrates the secondary winding W22. In the winding W22, an electromotive force similar to that shown in the above equation (1) is generated. The electromotive force generated in the secondary winding W22 changes according to the charging voltage of the secondary battery BT2.

ここで、上述のように、1次巻線W11の巻数と、1次巻線W21の巻数と、は等しく、2次巻線W12の巻数と、2次巻線W22の巻数と、は等しい。このため、1次巻線W11の巻線電圧と、2次巻線W12の巻線電圧と、の比は、1次巻線W21の巻線電圧と、2次巻線W22の巻線電圧と、の比と等しくなる。したがって、2次電池BT1の充電電圧と、2次巻線W12の巻線電圧と、の比は、2次電池BT2の充電電圧と、2次巻線W22の巻線電圧と、の比と等しくなる。よって、2次電池BT1の充電電圧と、2次電池BT2の充電電圧と、の比は、2次巻線W12の巻線電圧と、2次巻線W22の巻線電圧と、の比と等しくなる。   Here, as described above, the number of turns of the primary winding W11 and the number of turns of the primary winding W21 are equal, and the number of turns of the secondary winding W12 and the number of turns of the secondary winding W22 are equal. For this reason, the ratio of the winding voltage of the primary winding W11 and the winding voltage of the secondary winding W12 is the winding voltage of the primary winding W21 and the winding voltage of the secondary winding W22. Is equal to the ratio of. Therefore, the ratio of the charging voltage of the secondary battery BT1 and the winding voltage of the secondary winding W12 is equal to the ratio of the charging voltage of the secondary battery BT2 and the winding voltage of the secondary winding W22. Become. Therefore, the ratio of the charging voltage of the secondary battery BT1 and the charging voltage of the secondary battery BT2 is equal to the ratio of the winding voltage of the secondary winding W12 and the winding voltage of the secondary winding W22. Become.

以上によれば、2次電池BT1の充電電圧と2次電池BT2の充電電圧とが等しい場合には、2次巻線W12の巻線電圧と、2次巻線W22の巻線電圧と、が等しくなる。一方、2次電池BT1の充電電圧が2次電池BT2の充電電圧より低い場合には、2次巻線W12の巻線電圧が2次巻線W22の巻線電圧より低くなる。また、2次電池BT1の充電電圧が2次電池BT2の充電電圧より高い場合には、2次巻線W12の巻線電圧が2次巻線W22の巻線電圧より高くなる。   According to the above, when the charging voltage of the secondary battery BT1 and the charging voltage of the secondary battery BT2 are equal, the winding voltage of the secondary winding W12 and the winding voltage of the secondary winding W22 are: Will be equal. On the other hand, when the charging voltage of the secondary battery BT1 is lower than the charging voltage of the secondary battery BT2, the winding voltage of the secondary winding W12 is lower than the winding voltage of the secondary winding W22. When the charging voltage of the secondary battery BT1 is higher than the charging voltage of the secondary battery BT2, the winding voltage of the secondary winding W12 is higher than the winding voltage of the secondary winding W22.

ここで、2次巻線W12と2次巻線W22とは、上述のように並列接続される。このため、2次巻線W12の巻線電圧と、2次巻線W22の巻線電圧と、が等しくなるまで、これら2次巻線W12、W22の間で電流が流れ、2次電池BT1の充電電圧と、2次電池BT2の充電電圧と、が等しくなろうとする。   Here, the secondary winding W12 and the secondary winding W22 are connected in parallel as described above. Therefore, current flows between the secondary windings W12 and W22 until the winding voltage of the secondary winding W12 becomes equal to the winding voltage of the secondary winding W22. The charging voltage and the charging voltage of the secondary battery BT2 are about to be equal.

このため、2次電池BT1の充電電圧と2次電池BT2の充電電圧とが等しい場合には、上述のように2次巻線W12の巻線電圧と、2次巻線W22の巻線電圧と、が等しくなるので、2次巻線W12と2次巻線W22との間で電流が流れない。したがって、2次電池BT1および2次電池BT2には、電流が流れない。   For this reason, when the charging voltage of the secondary battery BT1 and the charging voltage of the secondary battery BT2 are equal, the winding voltage of the secondary winding W12 and the winding voltage of the secondary winding W22 are as described above. Therefore, no current flows between the secondary winding W12 and the secondary winding W22. Therefore, no current flows through the secondary battery BT1 and the secondary battery BT2.

一方、2次電池BT1の充電電圧が2次電池BT2の充電電圧より低い場合には、上述のように2次巻線W12の巻線電圧が2次巻線W22の巻線電圧より低くなるので、これら2次巻線W12の巻線電圧と2次巻線W22の巻線電圧とが等しくなるまで、すなわち2次電池BT1の充電電圧と2次電池BT2の充電電圧とが等しくなるまで、2次巻線W22から2次巻線W12に電流が流れる。このため、2次電池BT1の充電電圧と2次電池BT2の充電電圧とが等しくなるまで、1次巻線W11から2次電池BT1に電流が流れて、2次電池BT1が充電される。また、2次電池BT1の充電電圧と2次電池BT2の充電電圧とが等しくなるまで、2次電池BT2から1次巻線W21に電流が流れて、2次電池BT2が放電される。   On the other hand, when the charging voltage of the secondary battery BT1 is lower than the charging voltage of the secondary battery BT2, the winding voltage of the secondary winding W12 is lower than the winding voltage of the secondary winding W22 as described above. Until the winding voltage of the secondary winding W12 is equal to the winding voltage of the secondary winding W22, that is, until the charging voltage of the secondary battery BT1 is equal to the charging voltage of the secondary battery BT2. A current flows from the secondary winding W22 to the secondary winding W12. Therefore, current flows from the primary winding W11 to the secondary battery BT1 until the charge voltage of the secondary battery BT1 becomes equal to the charge voltage of the secondary battery BT2, and the secondary battery BT1 is charged. Further, a current flows from the secondary battery BT2 to the primary winding W21 until the charging voltage of the secondary battery BT1 becomes equal to the charging voltage of the secondary battery BT2, and the secondary battery BT2 is discharged.

また、2次電池BT1の充電電圧が2次電池BT2の充電電圧より高い場合には、上述のように2次巻線W12の巻線電圧が2次巻線W22の巻線電圧より高くなるので、これら2次巻線W12の巻線電圧と2次巻線W22の巻線電圧とが等しくなるまで、すなわち2次電池BT1の充電電圧と2次電池BT2の充電電圧とが等しくなるまで、2次巻線W12から2次巻線W22に電流が流れる。このため、2次電池BT1の充電電圧と2次電池BT2の充電電圧とが等しくなるまで、2次電池BT1から1次巻線W11に電流が流れて、2次電池BT1が放電される。また、2次電池BT1の充電電圧と2次電池BT2の充電電圧とが等しくなるまで、1次巻線W21から2次電池BT2に電流が流れて、2次電池BT2が充電される。   Further, when the charging voltage of the secondary battery BT1 is higher than the charging voltage of the secondary battery BT2, the winding voltage of the secondary winding W12 becomes higher than the winding voltage of the secondary winding W22 as described above. Until the winding voltage of the secondary winding W12 is equal to the winding voltage of the secondary winding W22, that is, until the charging voltage of the secondary battery BT1 is equal to the charging voltage of the secondary battery BT2. A current flows from the secondary winding W12 to the secondary winding W22. Therefore, current flows from the secondary battery BT1 to the primary winding W11 until the charging voltage of the secondary battery BT1 and the charging voltage of the secondary battery BT2 become equal, and the secondary battery BT1 is discharged. Further, current flows from the primary winding W21 to the secondary battery BT2 until the charge voltage of the secondary battery BT1 becomes equal to the charge voltage of the secondary battery BT2, and the secondary battery BT2 is charged.

以上より、2次電池BT1、BT2の充電時および放電時において、2次電池BT1の充電電圧と、2次電池BT2の充電電圧と、が等しくなる。   As described above, when the secondary batteries BT1 and BT2 are charged and discharged, the charging voltage of the secondary battery BT1 is equal to the charging voltage of the secondary battery BT2.

なお、2次巻線W12、W22の間に流れる電流は、1次巻線W11、W21のそれぞれの巻数と、2次巻線W12、W22のそれぞれの巻数と、に応じて定まる。具体的には、1次巻線W11、W21のそれぞれの巻数と、2次巻線W12、W22のそれぞれの巻数と、の巻数比を「1:n」とし(nは、n>1を満たす任意の数)、1次巻線W11、W21のそれぞれに流れる電流をI1とし、2次巻線W12、W22のそれぞれに流れる電流をI2とすると、以下の式(4)の関係が成り立つ。   The current flowing between the secondary windings W12 and W22 is determined according to the number of turns of the primary windings W11 and W21 and the number of turns of the secondary windings W12 and W22. Specifically, the turns ratio of the number of turns of each of the primary windings W11 and W21 and the number of turns of each of the secondary windings W12 and W22 is “1: n” (n satisfies n> 1). (Any number) If the current flowing through each of the primary windings W11 and W21 is I1, and the current flowing through each of the secondary windings W12 and W22 is I2, the relationship of the following equation (4) is established.

Figure 0005698347
Figure 0005698347

以上のセルバランス回路KKによれば、以下の効果を奏することができる。   According to the above cell balance circuit KK, the following effects can be obtained.

セルバランス回路KKは、上述の特許文献1に示されている回路が必要としていたダイオードを用いることなく、2次電池BT1、BT2のそれぞれの充電電圧を均一化する。また、2次電池BT1、BT2のそれぞれの充電電圧の均一化を、2次電池BT1、BT2の充電時および放電時において行う。このため、2次電池BT1、BT2の充電時だけでなく放電時にも、2次電池BT1、BT2のそれぞれの充電電圧を正確に均一化させることができ、セルバランスを安定させることができる。   The cell balance circuit KK equalizes the respective charging voltages of the secondary batteries BT1 and BT2 without using the diodes required by the circuit shown in Patent Document 1 described above. Further, the respective charging voltages of the secondary batteries BT1 and BT2 are made uniform when the secondary batteries BT1 and BT2 are charged and discharged. Therefore, the charging voltages of the secondary batteries BT1 and BT2 can be accurately equalized not only when the secondary batteries BT1 and BT2 are charged but also discharged, and the cell balance can be stabilized.

また、セルバランス回路KKは、2次電池BT1、BT2のそれぞれの充電電圧を用いることなく、これら2次電池BT1、BT2のそれぞれの充電電圧を等しくすることができる。このため、2次電池BT1、BT2のそれぞれの充電電圧を監視する必要がなくなるため、セルバランス回路KKの低コスト化および小型化を実現できる。   Further, the cell balance circuit KK can equalize the charging voltages of the secondary batteries BT1 and BT2 without using the charging voltages of the secondary batteries BT1 and BT2. For this reason, it is not necessary to monitor the charging voltages of the secondary batteries BT1 and BT2, so the cost and size of the cell balance circuit KK can be reduced.

また、セルバランス回路KKは、2次電池BT1、BT2の充電時および放電時において、2次電池BT1、BT2のそれぞれの充電電圧を等しくすることができるので、一時的に劣化領域に達してしまうのを防止して、これら2次電池BT1、BT2の劣化を抑制できる。   In addition, the cell balance circuit KK can equalize the respective charging voltages of the secondary batteries BT1 and BT2 during charging and discharging of the secondary batteries BT1 and BT2, and thus temporarily reach the deterioration region. Can be prevented and deterioration of the secondary batteries BT1 and BT2 can be suppressed.

また、複数の2次電池のそれぞれに対して上述のように抵抗を1つずつ並列接続した場合、これら2次電池に流すことのできる電流が、これら抵抗により制限されてしまう。これに対して、セルバランス回路KKには、トランスT1、T2は設けられているが、抵抗は設けられていない。トランスT1、T2に設けられた1次巻線W11、W21および2次巻線W12、W22の抵抗値は、抵抗の抵抗値と比べて大幅に小さいため、トランスT1、T2により制限される電流は、抵抗により制限される電流と比べて大幅に小さくなる。このため、2次電池BT1、BT2のそれぞれに対して上述のように抵抗を1つずつ並列接続した場合と比べて、2次電池BT1、BT2に流すことのできる電流を大きくすることができる。   Moreover, when one resistor is connected in parallel to each of the plurality of secondary batteries as described above, the current that can be passed through these secondary batteries is limited by these resistors. In contrast, the cell balance circuit KK is provided with transformers T1 and T2, but is not provided with a resistor. Since the resistance values of the primary windings W11 and W21 and the secondary windings W12 and W22 provided in the transformers T1 and T2 are significantly smaller than the resistance values of the resistors, the current limited by the transformers T1 and T2 is This is much smaller than the current limited by the resistance. For this reason, the electric current which can be sent through secondary battery BT1 and BT2 can be enlarged compared with the case where one resistance is connected in parallel with respect to each of secondary batteries BT1 and BT2.

また、セルバランス回路KKにおいて、トランスT1、T2は、鉄心を備えている。このため、鉄心が設けられていない場合と比べて、トランスT1、T2のそれぞれで発生する磁束を安定させることができるので、セルバランスをより高精度に安定させることができる。   In the cell balance circuit KK, the transformers T1 and T2 include iron cores. For this reason, compared with the case where the iron core is not provided, the magnetic flux generated in each of the transformers T1 and T2 can be stabilized, so that the cell balance can be stabilized with higher accuracy.

また、セルバランス回路KKにおいて、トランスT1の鉄心と、トランスT2の鉄心とは、分離されている。このため、2次電池BT1、BT2が近接配置されていない場合に、2次電池BT1の近傍にトランスT1を設けるとともに、2次電池BT2の近傍にトランスT2を設けることができる。したがって、セルバランス回路KKの設計を容易化できる。   In the cell balance circuit KK, the iron core of the transformer T1 and the iron core of the transformer T2 are separated. For this reason, when the secondary batteries BT1 and BT2 are not arranged close to each other, the transformer T1 can be provided in the vicinity of the secondary battery BT1, and the transformer T2 can be provided in the vicinity of the secondary battery BT2. Therefore, the design of the cell balance circuit KK can be facilitated.

また、セルバランス回路KKにおいて、2次巻線W12、W22のそれぞれの巻数は、1次巻線W11、W21のそれぞれの巻数より大きい。このため、上述の式(4)に示したように、2次巻線W12、W22のそれぞれに流れる電流を、1次巻線W11、W21のそれぞれに流れる電流より小さくすることができるので、2次巻線W12での損失や、2次巻線W22での損失や、2次巻線W12と2次巻線W22との間での損失を低減できる。   In the cell balance circuit KK, the number of turns of each of the secondary windings W12 and W22 is larger than the number of turns of each of the primary windings W11 and W21. For this reason, as shown in the above equation (4), the currents flowing through the secondary windings W12 and W22 can be made smaller than the currents flowing through the primary windings W11 and W21. Loss in the secondary winding W12, loss in the secondary winding W22, and loss between the secondary winding W12 and the secondary winding W22 can be reduced.

<第10実施形態>
[セルバランス回路LLの構成]
図13は、本発明の第10実施形態に係るセルバランス回路LLの回路図である。セルバランス回路LLは、図12に示した本発明の第9実施形態に係るセルバランス回路KKとは、制御部21およびキャパシタCDを備える点と、スイッチSW1の代わりにバッファBUF1およびインバータINV1を備える点と、スイッチSW2の代わりにバッファBUF2およびインバータINV2を備える点と、が異なる。なお、セルバランス回路LLにおいて、セルバランス回路KKと同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
<Tenth Embodiment>
[Configuration of Cell Balance Circuit LL]
FIG. 13 is a circuit diagram of the cell balance circuit LL according to the tenth embodiment of the present invention. The cell balance circuit LL differs from the cell balance circuit KK according to the ninth embodiment of the present invention shown in FIG. 12 in that it includes a control unit 21 and a capacitor CD, and includes a buffer BUF1 and an inverter INV1 instead of the switch SW1. The difference is that a buffer BUF2 and an inverter INV2 are provided instead of the switch SW2. In the cell balance circuit LL, the same components as those of the cell balance circuit KK are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

バッファBUF2の入力端子と、インバータINV2の入力端子とには、制御部21が接続される。バッファBUF2の出力端子には、1次巻線W21の一端が接続され、インバータINV2の出力端子には、1次巻線W21の他端が接続される。バッファBUF2の高電位側制御端子と、インバータINV2の高電位側制御端子とには、2次電池BT2の一端が接続され、バッファBUF2の低電位側制御端子と、インバータINV2の低電位側制御端子とには、2次電池BT2の他端が接続される。   The control unit 21 is connected to the input terminal of the buffer BUF2 and the input terminal of the inverter INV2. One end of the primary winding W21 is connected to the output terminal of the buffer BUF2, and the other end of the primary winding W21 is connected to the output terminal of the inverter INV2. One end of the secondary battery BT2 is connected to the high potential side control terminal of the buffer BUF2 and the high potential side control terminal of the inverter INV2, and the low potential side control terminal of the buffer BUF2 and the low potential side control terminal of the inverter INV2 Are connected to the other end of the secondary battery BT2.

バッファBUF1およびインバータINV1についても、上述のバッファBUF2およびインバータINV2と同様に、制御部21と2次電池BT1と1次巻線W11とに接続される。なお、バッファBUF1の入力端子と、インバータINV1の入力端子とには、制御部21が、キャパシタCDを介して接続される。   Similarly to the buffer BUF2 and the inverter INV2, the buffer BUF1 and the inverter INV1 are connected to the control unit 21, the secondary battery BT1, and the primary winding W11. The control unit 21 is connected to the input terminal of the buffer BUF1 and the input terminal of the inverter INV1 via the capacitor CD.

[セルバランス回路LLの動作]
制御部21は、2次電池BT1、BT2の充電時および放電時において、デューティ比が50%の制御信号を出力する。この制御信号は、バッファBUF1、BUF2の入力端子と、インバータINV1、INV2の入力端子と、に入力されるため、これらバッファBUF1、BUF2とインバータINV1、INV2とは、同期制御されることとなる。
[Operation of Cell Balance Circuit LL]
The control unit 21 outputs a control signal with a duty ratio of 50% when the secondary batteries BT1 and BT2 are charged and discharged. Since this control signal is input to the input terminals of the buffers BUF1 and BUF2 and the input terminals of the inverters INV1 and INV2, the buffers BUF1 and BUF2 and the inverters INV1 and INV2 are synchronously controlled.

制御信号の電圧レベルがHレベルの場合には、バッファBUF1、BUF2において、出力端子と高電位側制御端子とが導通するとともに、インバータINV1、INV2において、出力端子と低電位側制御端子とが導通する。これによれば、2次電池BT1、BT2のそれぞれの一端と、1次巻線W11、W21のそれぞれの一端と、が接続されるとともに、2次電池BT1、BT2のそれぞれの他端と、1次巻線W11、W21のそれぞれの他端と、が接続され、1次巻線W11、W21のそれぞれに2次電池BT1、BT2のそれぞれの充電電圧が印加されることとなる。   When the voltage level of the control signal is H level, in the buffers BUF1 and BUF2, the output terminal and the high potential side control terminal are conducted, and in the inverters INV1 and INV2, the output terminal and the low potential side control terminal are conducted. To do. According to this, one end of each of the secondary batteries BT1 and BT2 and one end of each of the primary windings W11 and W21 are connected, and the other end of each of the secondary batteries BT1 and BT2 and 1 The other ends of the secondary windings W11 and W21 are connected to each other, and the charging voltages of the secondary batteries BT1 and BT2 are applied to the primary windings W11 and W21, respectively.

一方、制御信号の電圧レベルがLレベルの場合には、バッファBUF1、BUF2において、出力端子と低電位側制御端子とが導通するとともに、インバータINV1、INV2において、出力端子と高電位側制御端子とが導通する。これによれば、2次電池BT1、BT2のそれぞれの一端と、1次巻線W11、W21のそれぞれの他端と、が接続されるとともに、2次電池BT1、BT2のそれぞれの他端と、1次巻線W11、W21のそれぞれの一端と、が接続され、1次巻線W11、W21のそれぞれに2次電池BT1、BT2のそれぞれの充電電圧が印加されることとなる。   On the other hand, when the voltage level of the control signal is L level, in the buffers BUF1 and BUF2, the output terminal and the low-potential side control terminal are conducted, and in the inverters INV1 and INV2, the output terminal and the high-potential side control terminal are connected. Is conducted. According to this, one end of each of the secondary batteries BT1, BT2 and the other end of each of the primary windings W11, W21 are connected and the other end of each of the secondary batteries BT1, BT2, One ends of the primary windings W11 and W21 are connected to each other, and the charging voltages of the secondary batteries BT1 and BT2 are applied to the primary windings W11 and W21, respectively.

以上より、上述のセルバランス回路KKと同様に、2次電池BT1の充電電圧と2次電池BT2の充電電圧との関係に応じた電流が、2次電池BT1、BT2に流れることとなる。   As described above, similarly to the above-described cell balance circuit KK, a current corresponding to the relationship between the charging voltage of the secondary battery BT1 and the charging voltage of the secondary battery BT2 flows through the secondary batteries BT1 and BT2.

なお、制御信号の電圧レベルがHレベルの場合とLレベルの場合とでは、1次巻線W11の他端を基準とした一端の電圧の極性が反転するとともに、1次巻線W21の他端を基準とした一端の電圧の極性も反転する。   Note that, when the voltage level of the control signal is H level and L level, the polarity of the voltage at one end with respect to the other end of the primary winding W11 is reversed and the other end of the primary winding W21 is reversed. The polarity of the voltage at one end with respect to is also reversed.

以上のセルバランス回路LLによれば、図12に示した本発明の第9実施形態に係るセルバランス回路KKが奏することのできる上述の効果に加えて、以下の効果を奏することができる。   According to the above cell balance circuit LL, in addition to the above-described effects that can be achieved by the cell balance circuit KK according to the ninth embodiment of the present invention shown in FIG. 12, the following effects can be achieved.

セルバランス回路LLでは、制御部21から出力される制御信号のデューティ比が50%であるため、第1期間と第2期間とを等しい時間で交互に設けることができる。ここで、第1期間とは、2次電池BT1、BT2のそれぞれの一端と、1次巻線W11、W21のそれぞれの一端と、が接続されるとともに、2次電池BT1、BT2のそれぞれの他端と、1次巻線W11、W21のそれぞれの他端と、が接続される期間のことである。また、第2期間とは、2次電池BT1、BT2のそれぞれの一端と、1次巻線W11、W21のそれぞれの他端と、が接続されるとともに、2次電池BT1、BT2のそれぞれの他端と、1次巻線W11、W21のそれぞれの一端と、が接続される期間のことである。このため、2次電池BT1、BT2のそれぞれの充電電圧をより正確に均一化させることができる。   In the cell balance circuit LL, since the duty ratio of the control signal output from the control unit 21 is 50%, the first period and the second period can be alternately provided at equal time. Here, the first period means that one end of each of the secondary batteries BT1 and BT2 and one end of each of the primary windings W11 and W21 are connected and the other of each of the secondary batteries BT1 and BT2. This is a period in which the end and the other ends of the primary windings W11 and W21 are connected. In addition, the second period means that one end of each of the secondary batteries BT1 and BT2 and the other end of each of the primary windings W11 and W21 are connected and the other of each of the secondary batteries BT1 and BT2. This is a period in which the end and one end of each of the primary windings W11 and W21 are connected. For this reason, each charging voltage of secondary battery BT1 and BT2 can be equalized more correctly.

また、セルバランス回路LLでは、上述のように制御部21から出力される制御信号のデューティ比が50%である。このため、1次巻線W11の他端を基準とした一端の電圧の極性と、1次巻線W21の他端を基準とした一端の電圧の極性とは、制御信号の電圧レベルに応じて周期的に反転することとなる。したがって、トランスT1、T2が飽和してしまうのを防止することができる。   In the cell balance circuit LL, the duty ratio of the control signal output from the control unit 21 is 50% as described above. Therefore, the polarity of the voltage at one end with respect to the other end of the primary winding W11 and the polarity of the voltage at one end with respect to the other end of the primary winding W21 depend on the voltage level of the control signal. It will reverse periodically. Therefore, it is possible to prevent the transformers T1 and T2 from being saturated.

<第11実施形態>
[セルバランス回路MMの構成]
図14は、本発明の第11実施形態に係るセルバランス回路MMの回路図である。セルバランス回路MMは、図12に示した本発明の第9実施形態に係るセルバランス回路KKとは、スイッチSW3、SW4および直流源31を備える点が異なる。なお、セルバランス回路MMにおいて、セルバランス回路KKと同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
<Eleventh embodiment>
[Configuration of Cell Balance Circuit MM]
FIG. 14 is a circuit diagram of the cell balance circuit MM according to the eleventh embodiment of the present invention. The cell balance circuit MM is different from the cell balance circuit KK according to the ninth embodiment of the present invention shown in FIG. 12 in that it includes switches SW3 and SW4 and a DC source 31. In the cell balance circuit MM, the same components as those of the cell balance circuit KK are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

直流源31は、高電位側端子および低電位側端子を備え、低電位側端子の電位を基準とした直流電圧を高電位側端子から出力する。この直流源31は、キャパシタや直流電源といった、直流電圧を出力するもので構成される。   The DC source 31 includes a high potential side terminal and a low potential side terminal, and outputs a DC voltage based on the potential of the low potential side terminal from the high potential side terminal. The DC source 31 is configured by a device that outputs a DC voltage, such as a capacitor or a DC power source.

直流源31の高電位側端子には、2次巻線W12の一端と、2次巻線W22の一端と、が接続される。直流源31の低電位側端子には、スイッチSW3を介して2次巻線W12の他端が接続されるとともに、スイッチSW4を介して2次巻線W22の他端が接続される。これらスイッチSW3、SW4は、例えばMOSFETやIGBTやBJTで構成される。   One end of the secondary winding W12 and one end of the secondary winding W22 are connected to the high potential side terminal of the DC source 31. The other end of the secondary winding W12 is connected to the low potential side terminal of the DC source 31 via the switch SW3, and the other end of the secondary winding W22 is connected via the switch SW4. These switches SW3 and SW4 are constituted by, for example, MOSFET, IGBT, or BJT.

[セルバランス回路MMの動作]
セルバランス回路MMは、セルバランス回路KKと同様に、2次電池BT1、BT2の充電時および放電時において、2次電池BT1の充電電圧と2次電池BT2の充電電圧とが異なれば、これら2次電池BT1、BT2に電流を流して、2次電池BT1、BT2のそれぞれの充電電圧を均一化する。具体的なセルバランス回路MMの動作について、以下に説明する。
[Operation of cell balance circuit MM]
Similarly to the cell balance circuit KK, the cell balance circuit MM is configured so that if the charge voltage of the secondary battery BT1 and the charge voltage of the secondary battery BT2 are different during charging and discharging of the secondary batteries BT1, BT2, By supplying current to the secondary batteries BT1 and BT2, the charging voltages of the secondary batteries BT1 and BT2 are made uniform. A specific operation of the cell balance circuit MM will be described below.

セルバランス回路MMは、2次電池BT1、BT2の充電時および放電時において、図示しない制御部により、スイッチSW1とスイッチSW3とを同期制御するとともに、スイッチSW2とスイッチSW4とを同期制御する。スイッチSW1がオン状態になると、1次巻線W11に2次電池BT1の充電電圧が印加され、スイッチSW2がオン状態になると、1次巻線W21に2次電池BT2の充電電圧が印加されることとなる。   The cell balance circuit MM performs synchronous control of the switch SW1 and the switch SW3 and synchronous control of the switch SW2 and the switch SW4 by a control unit (not shown) when the secondary batteries BT1 and BT2 are charged and discharged. When the switch SW1 is turned on, the charging voltage of the secondary battery BT1 is applied to the primary winding W11, and when the switch SW2 is turned on, the charging voltage of the secondary battery BT2 is applied to the primary winding W21. It will be.

1次巻線W11に2次電池BT1の充電電圧が印加されると、1次巻線W11で磁束が発生し、この磁束が2次巻線W12を貫くため、2次巻線W12には、上述の式(1)で示したものと同様の起電力が発生することとなる。そして、2次巻線W12に発生する起電力は、2次電池BT1の充電電圧に応じて変化することとなる。   When the charging voltage of the secondary battery BT1 is applied to the primary winding W11, a magnetic flux is generated in the primary winding W11, and this magnetic flux passes through the secondary winding W12. An electromotive force similar to that shown in the above-described equation (1) is generated. The electromotive force generated in the secondary winding W12 changes according to the charging voltage of the secondary battery BT1.

2次巻線W22においても、上述の2次巻線W12と同様に、1次巻線W21に2次電池BT2の充電電圧が印加されると磁束が発生し、この磁束が2次巻線W22を貫くため、2次巻線W22には、上述の式(1)で示したものと同様の起電力が発生することとなる。そして、2次巻線W22に発生する起電力は、2次電池BT2の充電電圧に応じて変化することとなる。
Also in the secondary winding W22, similarly to the above-described secondary winding W12, when the charging voltage of the secondary battery BT2 is applied to the primary winding W21, a magnetic flux is generated, and this magnetic flux is converted into the secondary winding W22. Therefore, an electromotive force similar to that expressed by the above formula (1) is generated in the secondary winding W22. The electromotive force generated in the secondary winding W22 changes according to the charging voltage of the secondary battery BT2.

ここで、スイッチSW3は、上述のようにスイッチSW1と同期制御され、スイッチSW3がオン状態になると、2次巻線W12に直流源31の出力電圧が印加される。このため、2次巻線W12の巻線電圧と、直流源31の出力電圧と、が等しくなるまで、2次巻線W12と直流源31との間で電流が流れる。その結果、2次電池BT1の充電電圧と、直流源31の出力電圧と、の比が、1次巻線W11と2次巻線W12との巻数比と等しくなる。   Here, the switch SW3 is synchronously controlled with the switch SW1 as described above, and when the switch SW3 is turned on, the output voltage of the DC source 31 is applied to the secondary winding W12. For this reason, a current flows between the secondary winding W12 and the DC source 31 until the winding voltage of the secondary winding W12 and the output voltage of the DC source 31 become equal. As a result, the ratio between the charging voltage of the secondary battery BT1 and the output voltage of the DC source 31 becomes equal to the turn ratio between the primary winding W11 and the secondary winding W12.

また、スイッチSW4は、上述のようにスイッチSW2と同期制御され、スイッチSW4がオン状態になると、2次巻線W22に直流源31の出力電圧が印加される。このため、2次巻線W22の巻線電圧と、直流源31の出力電圧と、が等しくなるまで、2次巻線W22と直流源31との間で電流が流れる。その結果、2次電池BT2の充電電圧と、直流源31の出力電圧と、の比が、1次巻線W21と2次巻線W22との巻数比と等しくなる。   Further, the switch SW4 is synchronously controlled with the switch SW2 as described above, and when the switch SW4 is turned on, the output voltage of the DC source 31 is applied to the secondary winding W22. For this reason, a current flows between the secondary winding W22 and the DC source 31 until the winding voltage of the secondary winding W22 is equal to the output voltage of the DC source 31. As a result, the ratio between the charging voltage of the secondary battery BT2 and the output voltage of the DC source 31 becomes equal to the turns ratio of the primary winding W21 and the secondary winding W22.

ここで、上述のように、1次巻線W11の巻数と、1次巻線W21の巻数と、が等しく、2次巻線W12の巻数と、2次巻線W22の巻数と、が等しい。このため、1次巻線W11と2次巻線W12との巻数比と、1次巻線W21と2次巻線W22との巻数比と、は等しい。したがって、2次電池BT1の充電電圧と、直流源31の出力電圧と、の比は、2次電池BT2の充電電圧と、直流源31の出力電圧と、の比と等しくなる。よって、2次電池BT1の充電電圧と、2次電池BT2の充電電圧と、が等しくなる。   Here, as described above, the number of turns of the primary winding W11 is equal to the number of turns of the primary winding W21, and the number of turns of the secondary winding W12 is equal to the number of turns of the secondary winding W22. For this reason, the turns ratio between the primary winding W11 and the secondary winding W12 is equal to the turns ratio between the primary winding W21 and the secondary winding W22. Therefore, the ratio between the charging voltage of the secondary battery BT1 and the output voltage of the DC source 31 is equal to the ratio of the charging voltage of the secondary battery BT2 and the output voltage of the DC source 31. Therefore, the charging voltage of the secondary battery BT1 is equal to the charging voltage of the secondary battery BT2.

以上のセルバランス回路MMによれば、図12に示した本発明の第9実施形態に係るセルバランス回路KKが奏することのできる上述の効果と同様の効果を奏することができる。   According to the above cell balance circuit MM, the same effects as those described above that can be achieved by the cell balance circuit KK according to the ninth embodiment of the present invention shown in FIG. 12 can be obtained.

<第12実施形態>
[セルバランス回路NNの構成]
図15は、本発明の第12実施形態に係るセルバランス回路NNの回路図である。セルバランス回路NNは、図14に示した本発明の第11実施形態に係るセルバランス回路MMとは、制御部22、23を備える点と、スイッチSW1の代わりにバッファBUF1およびインバータINV1を備える点と、スイッチSW2の代わりにバッファBUF2およびインバータINV2を備える点と、スイッチSW3の代わりにバッファBUF3およびインバータINV3を備える点と、スイッチSW4の代わりにバッファBUF4およびインバータINV4を備える点と、が異なる。なお、セルバランス回路NNにおいて、セルバランス回路MMと同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
<Twelfth embodiment>
[Configuration of Cell Balance Circuit NN]
FIG. 15 is a circuit diagram of a cell balance circuit NN according to the twelfth embodiment of the present invention. The cell balance circuit NN is different from the cell balance circuit MM according to the eleventh embodiment of the present invention shown in FIG. 14 in that it includes control units 22 and 23, and includes a buffer BUF1 and an inverter INV1 instead of the switch SW1. The difference is that a buffer BUF2 and an inverter INV2 are provided instead of the switch SW2, a buffer BUF3 and an inverter INV3 are provided instead of the switch SW3, and a buffer BUF4 and an inverter INV4 are provided instead of the switch SW4. In the cell balance circuit NN, the same constituent elements as those of the cell balance circuit MM are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

バッファBUF1の入力端子と、インバータINV1の入力端子とには、制御部22が接続される。バッファBUF1の出力端子には、1次巻線W11の一端が接続され、インバータINV1の出力端子には、1次巻線W11の他端が接続される。バッファBUF1の高電位側制御端子と、インバータINV1の高電位側制御端子とには、2次電池BT1の一端が接続され、バッファBUF1の低電位側制御端子と、インバータINV1の低電位側制御端子とには、2次電池BT1の他端が接続される。   The control unit 22 is connected to the input terminal of the buffer BUF1 and the input terminal of the inverter INV1. One end of the primary winding W11 is connected to the output terminal of the buffer BUF1, and the other end of the primary winding W11 is connected to the output terminal of the inverter INV1. One end of the secondary battery BT1 is connected to the high potential side control terminal of the buffer BUF1 and the high potential side control terminal of the inverter INV1, and the low potential side control terminal of the buffer BUF1 and the low potential side control terminal of the inverter INV1 Are connected to the other end of the secondary battery BT1.

バッファBUF2およびインバータINV2についても、上述のバッファBUF1およびインバータINV1と同様に、制御部23と2次電池BT2と1次巻線W21とに接続される。   Similarly to the buffer BUF1 and the inverter INV1, the buffer BUF2 and the inverter INV2 are connected to the control unit 23, the secondary battery BT2, and the primary winding W21.

バッファBUF3の入力端子と、インバータINV3の入力端子とには、制御部22が接続される。バッファBUF3の出力端子には、2次巻線W12の一端が接続され、インバータINV3の出力端子には、2次巻線W12の他端が接続される。バッファBUF3の高電位側制御端子と、インバータINV3の高電位側制御端子とには、直流源31の高電位側端子が接続され、バッファBUF3の低電位側制御端子と、インバータINV3の低電位側制御端子とには、直流源31の低電位側端子が接続される。   The control unit 22 is connected to the input terminal of the buffer BUF3 and the input terminal of the inverter INV3. One end of the secondary winding W12 is connected to the output terminal of the buffer BUF3, and the other end of the secondary winding W12 is connected to the output terminal of the inverter INV3. The high potential side control terminal of the buffer BUF3 and the high potential side control terminal of the inverter INV3 are connected to the high potential side terminal of the DC source 31, and the low potential side control terminal of the buffer BUF3 and the low potential side of the inverter INV3 The low potential side terminal of the direct current source 31 is connected to the control terminal.

バッファBUF4およびインバータINV4についても、上述のバッファBUF3およびインバータINV3と同様に、制御部23と2次巻線W22と直流源31とに接続される。   Similarly to the buffer BUF3 and the inverter INV3, the buffer BUF4 and the inverter INV4 are connected to the control unit 23, the secondary winding W22, and the DC source 31.

[セルバランス回路NNの動作]
制御部22は、2次電池BT1の充電時および放電時において、デューティ比が50%の制御信号を出力する。制御部22から出力された制御信号は、バッファBUF1、BUF3の入力端子と、インバータINV1、INV3の入力端子と、に入力されるため、これらバッファBUF1、BUF3とインバータINV1、INV3とは、同期制御されることとなる。
[Operation of Cell Balance Circuit NN]
Control unit 22 outputs a control signal having a duty ratio of 50% when secondary battery BT1 is charged and discharged. Since the control signal output from the control unit 22 is input to the input terminals of the buffers BUF1 and BUF3 and the input terminals of the inverters INV1 and INV3, the buffers BUF1 and BUF3 and the inverters INV1 and INV3 are controlled synchronously. Will be.

制御部22から出力された制御信号の電圧レベルがHレベルの場合には、バッファBUF1において、出力端子と高電位側制御端子とが導通するとともに、インバータINV1において、出力端子と低電位側制御端子とが導通する。これによれば、2次電池BT1の一端と、1次巻線W11の一端と、が接続されるとともに、2次電池BT1の他端と、1次巻線W11の他端と、が接続され、1次巻線W11に2次電池BT1の充電電圧が印加されることとなる。   When the voltage level of the control signal output from the control unit 22 is H level, in the buffer BUF1, the output terminal and the high potential side control terminal become conductive, and in the inverter INV1, the output terminal and the low potential side control terminal And conduct. According to this, one end of the secondary battery BT1 and one end of the primary winding W11 are connected, and the other end of the secondary battery BT1 and the other end of the primary winding W11 are connected. The charging voltage of the secondary battery BT1 is applied to the primary winding W11.

一方、制御部22から出力された制御信号の電圧レベルがLレベルの場合には、バッファBUF1において、出力端子と低電位側制御端子とが導通するとともに、インバータINV1において、出力端子と高電位側制御端子とが導通する。これによれば、2次電池BT1の一端と、1次巻線W11の他端と、が接続されるとともに、2次電池BT1の他端と、1次巻線W11の一端と、が接続され、1次巻線W11に2次電池BT1の充電電圧が印加されることとなる。   On the other hand, when the voltage level of the control signal output from the control unit 22 is L level, in the buffer BUF1, the output terminal and the low-potential side control terminal become conductive, and in the inverter INV1, the output terminal and the high-potential side Conduction with the control terminal. According to this, one end of the secondary battery BT1 and the other end of the primary winding W11 are connected, and the other end of the secondary battery BT1 and one end of the primary winding W11 are connected. The charging voltage of the secondary battery BT1 is applied to the primary winding W11.

なお、制御部22から出力された制御信号の電圧レベルがHレベルの場合とLレベルの場合とでは、1次巻線W11の他端を基準とした一端の電圧の極性が反転する。このため、制御部22から出力された制御信号の電圧レベルがHレベルの場合とLレベルの場合とでは、2次巻線W12の他端を基準とした一端の電圧の極性が反転する。   Note that, when the voltage level of the control signal output from the control unit 22 is H level or L level, the polarity of the voltage at one end with respect to the other end of the primary winding W11 is inverted. For this reason, the polarity of the voltage at one end with respect to the other end of the secondary winding W12 is inverted between the case where the voltage level of the control signal output from the control unit 22 is the H level and the case where the voltage level is the L level.

また、制御部22から出力された制御信号の電圧レベルがHレベルの場合には、バッファBUF3において、出力端子と高電位側制御端子とが導通するとともに、インバータINV3において、出力端子と低電位側制御端子とが導通する。これによれば、2次巻線W12の一端と、直流源31の高電位側端子と、が接続されるとともに、2次巻線W12の他端と、直流源31の低電位側端子と、が接続され、2次巻線W12に直流源31の出力電圧が印加されることとなる。   When the voltage level of the control signal output from the control unit 22 is H level, the output terminal and the high potential side control terminal are electrically connected in the buffer BUF3, and the output terminal and the low potential side are connected in the inverter INV3. Conduction with the control terminal. According to this, one end of the secondary winding W12 and the high potential side terminal of the DC source 31 are connected, and the other end of the secondary winding W12, the low potential side terminal of the DC source 31, Are connected, and the output voltage of the DC source 31 is applied to the secondary winding W12.

一方、制御部22から出力された制御信号の電圧レベルがLレベルの場合には、バッファBUF3において、出力端子と低電位側制御端子とが導通するとともに、インバータINV3において、出力端子と高電位側制御端子とが導通する。これによれば、2次巻線W12の一端と、直流源31の低電位側端子と、が接続されるとともに、2次巻線W12の他端と、直流源31の高電位側端子と、が接続され、2次巻線W12に直流源31の出力電圧が印加されることとなる。   On the other hand, when the voltage level of the control signal output from the control unit 22 is L level, in the buffer BUF3, the output terminal and the low potential side control terminal become conductive, and in the inverter INV3, the output terminal and the high potential side Conduction with the control terminal. According to this, one end of the secondary winding W12 and the low potential side terminal of the DC source 31 are connected, and the other end of the secondary winding W12, the high potential side terminal of the DC source 31, Are connected, and the output voltage of the DC source 31 is applied to the secondary winding W12.

なお、制御部22から出力された制御信号の電圧レベルがHレベルの場合とLレベルの場合とでは、上述のように、2次巻線W12の他端を基準とした一端の電圧の極性が反転する。しかしながら、制御部22から出力された制御信号の電圧レベルがHレベルの場合とLレベルの場合とでは、2次巻線W12の一端または他端と、直流源31の高電位側端子または低電位側端子と、の接続が上述のように入れ替わる。このため、制御部22から出力された制御信号の電圧レベルに応じて2次巻線W12の他端を基準とした一端の電圧の極性が反転しても、2次巻線W12の一端および他端のうち、電位の高い方が直流源31の高電位側端子に接続され、電位の低い方が直流源31の低電位側端子に接続されることとなる。   As described above, when the voltage level of the control signal output from the control unit 22 is H level or L level, the polarity of the voltage at one end with respect to the other end of the secondary winding W12 is Invert. However, when the voltage level of the control signal output from the control unit 22 is H level or L level, one end or the other end of the secondary winding W12 and the high potential side terminal or low potential of the DC source 31 are used. The connection with the side terminal is switched as described above. Therefore, even if the polarity of the voltage at one end with respect to the other end of the secondary winding W12 is inverted according to the voltage level of the control signal output from the control unit 22, one end of the secondary winding W12 and the other Of the ends, the higher potential is connected to the high potential side terminal of the DC source 31, and the lower potential is connected to the low potential side terminal of the DC source 31.

また、制御部23は、制御部22と同様に、2次電池BT2の充電時および放電時において、デューティ比が50%の制御信号を出力する。制御部23から出力された制御信号は、バッファBUF2、BUF4の入力端子と、インバータINV2、INV4の入力端子と、に入力されるため、これらバッファBUF2、BUF4とインバータINV2、INV4とは、同期制御されることとなる。   Similarly to the control unit 22, the control unit 23 outputs a control signal having a duty ratio of 50% when the secondary battery BT2 is charged and discharged. Since the control signal output from the control unit 23 is input to the input terminals of the buffers BUF2 and BUF4 and the input terminals of the inverters INV2 and INV4, the buffers BUF2 and BUF4 and the inverters INV2 and INV4 are synchronously controlled. Will be.

制御部23から出力された制御信号が入力端子に入力されるバッファBUF2、BUF4およびインバータINV2、INV4のそれぞれは、制御部22から出力された制御信号が入力端子に入力されるバッファBUF1、BUF3およびインバータINV1、INV3のそれぞれと同様に動作する。   Each of the buffers BUF2 and BUF4 and the inverters INV2 and INV4 to which the control signal output from the control unit 23 is input to the input terminal includes the buffers BUF1 and BUF3 to which the control signal output from the control unit 22 is input to the input terminal and It operates in the same manner as each of the inverters INV1 and INV3.

このため、1次巻線W21に2次電池BT2の充電電圧が印加され、制御部23から出力された制御信号の電圧レベルがHレベルの場合とLレベルの場合とでは、1次巻線W21の他端を基準とした一端の電圧の極性が反転する。したがって、制御部23から出力された制御信号の電圧レベルがHレベルの場合とLレベルの場合とでは、2次巻線W22の他端を基準とした一端の電圧の極性が反転する。   For this reason, the charging voltage of the secondary battery BT2 is applied to the primary winding W21, and the primary winding W21 depends on whether the voltage level of the control signal output from the control unit 23 is H level or L level. The polarity of the voltage at one end with respect to the other end is reversed. Therefore, the polarity of the voltage at one end with respect to the other end of the secondary winding W22 is inverted between the case where the voltage level of the control signal output from the control unit 23 is the H level and the case where the voltage level is the L level.

また、制御部23から出力された制御信号の電圧レベルがHレベルの場合とLレベルの場合とでは、2次巻線W22の一端または他端と、直流源31の高電位側端子または低電位側端子と、の接続が上述のように入れ替わる。このため、制御部23から出力された制御信号の電圧レベルに応じて2次巻線W22の他端を基準とした一端の電圧の極性が上述のように反転しても、2次巻線W22の一端および他端のうち、電位の高い方が直流源31の高電位側端子に接続され、電位の低い方が直流源31の低電位側端子に接続されることとなる。   Further, when the voltage level of the control signal output from the control unit 23 is H level or L level, one end or the other end of the secondary winding W22 and the high potential side terminal or low potential of the DC source 31 are used. The connection with the side terminal is switched as described above. Therefore, even if the polarity of the voltage at one end with respect to the other end of the secondary winding W22 is inverted as described above according to the voltage level of the control signal output from the control unit 23, the secondary winding W22 is reversed. Of the one end and the other end, the higher potential is connected to the high potential side terminal of the DC source 31, and the lower potential is connected to the low potential side terminal of the DC source 31.

以上のセルバランス回路NNによれば、図14に示した本発明の第11実施形態に係るセルバランス回路MMが奏することのできる上述の効果に加えて、以下の効果を奏することができる。   According to the above cell balance circuit NN, in addition to the above-described effects that can be achieved by the cell balance circuit MM according to the eleventh embodiment of the present invention shown in FIG. 14, the following effects can be achieved.

セルバランス回路NNでは、制御部22から出力された制御信号の電圧レベルによらず、2次巻線W12の一端および他端のうち、電位の高い方が直流源31の高電位側端子に接続され、電位の低い方が直流源31の低電位側端子に接続され続ける。このため、2次巻線W12と直流源31との間の配線の電圧は、直流となる。したがって、交流であれば配線のインダクタ成分の影響を受けてしまうが、直流であるため配線のインダクタ成分の影響を抑えることができ、2次巻線W12と直流源31との間の配線を長くすることができる。また、2次巻線W22と直流源31との間の配線の電圧についても、2次巻線W12と直流源31との間の配線の電圧と同様に直流となるため、2次巻線W22と直流源31との間の配線を長くすることができる。以上によれば、セルバランス回路NNの設計を容易化できる。   In the cell balance circuit NN, the higher one of the one end and the other end of the secondary winding W12 is connected to the high potential side terminal of the DC source 31 regardless of the voltage level of the control signal output from the control unit 22. Then, the lower potential continues to be connected to the low potential side terminal of the DC source 31. For this reason, the voltage of the wiring between the secondary winding W12 and the direct current source 31 becomes direct current. Therefore, if it is alternating current, it is affected by the inductor component of the wiring, but since it is direct current, the influence of the inductor component of the wiring can be suppressed, and the wiring between the secondary winding W12 and the DC source 31 is lengthened. can do. Further, since the voltage of the wiring between the secondary winding W22 and the DC source 31 is also DC like the voltage of the wiring between the secondary winding W12 and the DC source 31, the secondary winding W22. And the DC source 31 can be made longer. According to the above, the design of the cell balance circuit NN can be facilitated.

また、セルバランス回路NNでは、2次巻線W12と直流源31との間の配線の電圧と、2次巻線W22と直流源31との間の配線の電圧とは、上述のようにどちらも直流となる。このため、バッファBUF1、BUF3およびインバータINV1、INV3が同期制御されるとともに、バッファBUF2、BUF4およびインバータINV2、INV4が同期制御されていれば、バッファBUF1、BUF3およびインバータINV1、INV3と、バッファBUF2、BUF4およびインバータINV2、INV4とは、非同期制御であってよい。したがって、制御部22とバッファBUF1、BUF3およびインバータINV1、INV3のそれぞれの入力端子との間の配線における配線遅延と、制御部23とバッファBUF2、BUF4およびインバータINV2、INV4のそれぞれの入力端子との間の配線における配線遅延と、を等しくするといった考慮をする必要がないため、これら配線を長くすることができるとともに、制御部22、23による制御を容易化できる。よって、セルバランス回路NNの設計をさらに容易化できる。   In the cell balance circuit NN, the voltage of the wiring between the secondary winding W12 and the DC source 31 and the voltage of the wiring between the secondary winding W22 and the DC source 31 are as described above. Becomes DC. Therefore, the buffers BUF1 and BUF3 and the inverters INV1 and INV3 are synchronously controlled. If the buffers BUF2 and BUF4 and the inverters INV2 and INV4 are synchronously controlled, the buffers BUF1 and BUF3 and the inverters INV1 and INV3, and the buffer BUF2, BUF4 and inverters INV2 and INV4 may be asynchronous control. Accordingly, the wiring delay between the control unit 22 and the respective input terminals of the buffers BUF1 and BUF3 and the inverters INV1 and INV3, and the connection between the control unit 23 and the buffers BUF2 and BUF4 and the respective input terminals of the inverters INV2 and INV4. Since it is not necessary to consider that the wiring delay in the wiring between them is equal, these wirings can be lengthened and the control by the control units 22 and 23 can be facilitated. Therefore, the design of the cell balance circuit NN can be further facilitated.

また、セルバランス回路NNでは、制御部22から出力される制御信号のデューティ比が50%であるため、第1期間と第2期間とを等しい時間で交互に設けることができ、予め定められた時間が経過するたびに2次電池BT1と1次巻線W11との接続を切り替えることができる。ここで、第1期間とは、2次電池BT1の一端と1次巻線W11の一端とが接続されるとともに、2次電池BT1の他端と1次巻線W11の他端とが接続され、かつ、2次巻線W12の一端と直流源31の高電位側端子とが接続されるとともに、2次巻線W12の他端と直流源31の低電位側端子とが接続される期間のことである。また、第2期間とは、2次電池BT1の一端と1次巻線W11の他端とが接続されるとともに、2次電池BT1の他端と1次巻線W11の一端とが接続され、かつ、2次巻線W12の一端と直流源31の低電位側端子とが接続されるとともに、2次巻線W12の他端と直流源31の高電位側端子とが接続される期間のことである。また、制御部23から出力される制御信号のデューティ比も50%であるため、2次電池BT1および1次巻線W11と同様に、予め定められた時間が経過するたびに2次電池BT2と1次巻線W21との接続を切り替えることができる。以上によれば、2次電池BT1、BT2のそれぞれの充電電圧をより正確に均一化させることができる。   Further, in the cell balance circuit NN, since the duty ratio of the control signal output from the control unit 22 is 50%, the first period and the second period can be alternately provided at an equal time, which is determined in advance. The connection between the secondary battery BT1 and the primary winding W11 can be switched every time. Here, in the first period, one end of the secondary battery BT1 and one end of the primary winding W11 are connected, and the other end of the secondary battery BT1 and the other end of the primary winding W11 are connected. And one end of the secondary winding W12 and the high potential side terminal of the DC source 31 are connected and the other end of the secondary winding W12 and the low potential side terminal of the DC source 31 are connected. That is. The second period is connected to one end of the secondary battery BT1 and the other end of the primary winding W11, and is connected to the other end of the secondary battery BT1 and one end of the primary winding W11. A period in which one end of the secondary winding W12 is connected to the low potential side terminal of the DC source 31 and the other end of the secondary winding W12 is connected to the high potential side terminal of the DC source 31. It is. In addition, since the duty ratio of the control signal output from the control unit 23 is also 50%, the secondary battery BT2 and the secondary battery BT2 each time a predetermined time elapses, similar to the secondary battery BT1 and the primary winding W11. The connection with the primary winding W21 can be switched. According to the above, each charging voltage of the secondary batteries BT1 and BT2 can be made more uniform.

また、セルバランス回路NNでは、上述のように制御部22から出力される制御信号のデューティ比が50%である。このため、1次巻線W11の他端を基準とした一端の電圧の極性は、制御部22から出力される制御信号の電圧レベルに応じて周期的に反転することとなる。したがって、トランスT1が飽和してしまうのを防止することができる。   In the cell balance circuit NN, the duty ratio of the control signal output from the control unit 22 is 50% as described above. For this reason, the polarity of the voltage at one end with respect to the other end of the primary winding W11 is periodically inverted according to the voltage level of the control signal output from the control unit 22. Therefore, it is possible to prevent the transformer T1 from being saturated.

また、セルバランス回路NNでは、上述のように制御部23から出力される制御信号のデューティ比も50%である。このため、1次巻線W21の他端を基準とした一端の電圧の極性も、制御部23から出力される制御信号の電圧レベルに応じて周期的に反転することとなる。したがって、トランスT2が飽和してしまうのを防止することができる。   In the cell balance circuit NN, the duty ratio of the control signal output from the control unit 23 is 50% as described above. For this reason, the polarity of the voltage at one end with respect to the other end of the primary winding W21 is also periodically inverted according to the voltage level of the control signal output from the control unit 23. Therefore, it is possible to prevent the transformer T2 from being saturated.

<第13実施形態>
[セルバランス回路PPの構成]
図16は、本発明の第13実施形態に係るセルバランス回路PPの回路図である。セルバランス回路PPは、図15に示した本発明の第12実施形態に係るセルバランス回路NNとは、バッファBUF3およびインバータINV3の代わりにスイッチSW5、SW6を備える点と、バッファBUF4およびインバータINV4の代わりにスイッチSW7、SW8を備える点と、2次巻線W12、W22のそれぞれの中点を用いる点と、が異なる。なお、セルバランス回路PPにおいて、セルバランス回路NNと同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
<13th Embodiment>
[Configuration of Cell Balance Circuit PP]
FIG. 16 is a circuit diagram of a cell balance circuit PP according to the thirteenth embodiment of the present invention. The cell balance circuit PP is different from the cell balance circuit NN according to the twelfth embodiment of the present invention shown in FIG. 15 in that switches SW5 and SW6 are provided instead of the buffer BUF3 and the inverter INV3, and the buffer BUF4 and the inverter INV4 The difference is that the switches SW7 and SW8 are provided instead, and the midpoints of the secondary windings W12 and W22 are used. In the cell balance circuit PP, the same components as those of the cell balance circuit NN are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

直流源31の高電位側端子には、スイッチSW5を介して2次巻線W12の一端が接続されるとともに、スイッチSW6を介して2次巻線W12の他端が接続され、かつ、スイッチSW7を介して2次巻線W22の一端が接続されるとともに、スイッチSW8を介して2次巻線W22の他端が接続される。スイッチSW5〜SW8は、例えばMOSFETやIGBTやBJTで構成される。直流源31の低電位側端子には、2次巻線W12の中点と、2次巻線W22の中点と、が接続される。   One end of the secondary winding W12 is connected to the high potential side terminal of the DC source 31 via the switch SW5, and the other end of the secondary winding W12 is connected via the switch SW6, and the switch SW7. Is connected to one end of the secondary winding W22, and is connected to the other end of the secondary winding W22 via the switch SW8. The switches SW5 to SW8 are composed of, for example, a MOSFET, an IGBT, or a BJT. The midpoint of the secondary winding W12 and the midpoint of the secondary winding W22 are connected to the low potential side terminal of the DC source 31.

なお、以降では便宜上、2次巻線W12は、第1の2次巻線W121および第2の2次巻線W122で構成され、第1の2次巻線W121の一端が2次巻線W12の一端に等しく、第2の2次巻線W122の他端が2次巻線W12の他端に等しく、第1の2次巻線W121の他端および第2の2次巻線W122の一端が2次巻線W12の中点に等しいものとする。また、2次巻線W22は、第1の2次巻線W221および第2の2次巻線W222で構成され、第1の2次巻線W221の一端が2次巻線W22の一端に等しく、第2の2次巻線W222の他端が2次巻線W22の他端に等しく、第1の2次巻線W221の他端および第2の2次巻線W222の一端が2次巻線W22の中点に等しいものとする。   In the following, for convenience, the secondary winding W12 includes a first secondary winding W121 and a second secondary winding W122, and one end of the first secondary winding W121 is connected to the secondary winding W12. The other end of the second secondary winding W122 is equal to the other end of the secondary winding W12, the other end of the first secondary winding W121 and one end of the second secondary winding W122. Is equal to the midpoint of the secondary winding W12. The secondary winding W22 includes a first secondary winding W221 and a second secondary winding W222, and one end of the first secondary winding W221 is equal to one end of the secondary winding W22. The other end of the second secondary winding W222 is equal to the other end of the secondary winding W22, and the other end of the first secondary winding W221 and one end of the second secondary winding W222 are secondary windings. Assume that it is equal to the midpoint of the line W22.

すると、第1の2次巻線W121、W221および第2の2次巻線W122、W222のそれぞれの巻数は、互いに等しく、かつ、1次巻線W11、W21のそれぞれの巻数より大きいものとする。   Then, the number of turns of each of the first secondary windings W121 and W221 and the second secondary windings W122 and W222 is equal to each other and larger than the number of turns of each of the primary windings W11 and W21. .

[セルバランス回路PPの動作]
セルバランス回路PPは、セルバランス回路NNと同様に、2次電池BT1、BT2の充電時および放電時において、2次電池BT1の充電電圧と2次電池BT2の充電電圧とが異なれば、これら2次電池BT1、BT2に電流を流して、2次電池BT1、BT2のそれぞれの充電電圧を均一化する。ただし、トランスT1、T2の2次側の動作が、セルバランス回路NNとは異なる。
[Operation of Cell Balance Circuit PP]
Similarly to the cell balance circuit NN, the cell balance circuit PP is configured so that if the charge voltage of the secondary battery BT1 and the charge voltage of the secondary battery BT2 are different during charging and discharging of the secondary batteries BT1 and BT2, these 2 By supplying current to the secondary batteries BT1 and BT2, the charging voltages of the secondary batteries BT1 and BT2 are made uniform. However, the operation on the secondary side of the transformers T1 and T2 is different from that of the cell balance circuit NN.

具体的には、トランスT1の1次側については、セルバランス回路NNと同様に、制御部22により、2次電池BT1の充電時および放電時において、デューティ比が50%の制御信号で、バッファBUF1とインバータINV1とを同期制御する。これによれば、第1の2次巻線W121および第2の2次巻線W122に発生する起電力は、2次電池BT1の充電電圧に応じて変化することとなる。また、第1の2次巻線W121に発生する起電力と、第2の2次巻線W122に発生する起電力とは、等しくなる。   Specifically, the primary side of the transformer T1 is buffered by the control unit 22 with a control signal having a duty ratio of 50% when the secondary battery BT1 is charged and discharged, as in the cell balance circuit NN. BUF1 and inverter INV1 are controlled synchronously. According to this, the electromotive force generated in the first secondary winding W121 and the second secondary winding W122 changes according to the charging voltage of the secondary battery BT1. In addition, the electromotive force generated in the first secondary winding W121 is equal to the electromotive force generated in the second secondary winding W122.

一方、トランスT1の2次側については、制御部22により、2次電池BT1の充電時および放電時において、バッファBUF1およびインバータINV1に同期してスイッチSW5、SW6を制御する。   On the other hand, for the secondary side of the transformer T1, the control unit 22 controls the switches SW5 and SW6 in synchronization with the buffer BUF1 and the inverter INV1 when the secondary battery BT1 is charged and discharged.

より具体的には、バッファBUF1およびインバータINV1の制御により、第1の2次巻線W121の一端の電位が他端の電位より高くなった場合には、第2の2次巻線W122の一端の電位が他端の電位より高くなる。この場合、スイッチSW5をオン状態にするとともに、スイッチSW6をオフ状態にする。これによれば、直流源31の高電位側端子には、第1の2次巻線W121の一端と、第2の2次巻線W122の他端と、のうち、電位の高い方である第1の2次巻線W121の一端が接続され、第1の2次巻線W121に直流源31の出力電圧が印加される。   More specifically, when the potential of one end of the first secondary winding W121 becomes higher than the potential of the other end due to the control of the buffer BUF1 and the inverter INV1, one end of the second secondary winding W122. Becomes higher than the potential at the other end. In this case, the switch SW5 is turned on and the switch SW6 is turned off. According to this, the higher potential side terminal of the direct current source 31 is the higher one of the one end of the first secondary winding W121 and the other end of the second secondary winding W122. One end of the first secondary winding W121 is connected, and the output voltage of the DC source 31 is applied to the first secondary winding W121.

また、バッファBUF1およびインバータINV1の制御により、第1の2次巻線W121の一端の電位が他端の電位より低くなった場合には、第2の2次巻線W122の一端の電位が他端の電位より低くなる。この場合、スイッチSW5をオフ状態にするとともに、スイッチSW6をオン状態にする。これによれば、直流源31の高電位側端子には、第1の2次巻線W121の一端と、第2の2次巻線W122の他端と、のうち、電位の高い方である第2の2次巻線W122の他端が接続され、第2の2次巻線W122に直流源31の出力電圧が印加される。   Further, when the potential of one end of the first secondary winding W121 becomes lower than the potential of the other end due to the control of the buffer BUF1 and the inverter INV1, the potential of one end of the second secondary winding W122 is changed to the other potential. It becomes lower than the potential at the edge. In this case, the switch SW5 is turned off and the switch SW6 is turned on. According to this, the higher potential side terminal of the direct current source 31 is the higher one of the one end of the first secondary winding W121 and the other end of the second secondary winding W122. The other end of the second secondary winding W122 is connected, and the output voltage of the DC source 31 is applied to the second secondary winding W122.

以上によれば、制御部22から出力された制御信号の電圧レベルに応じて2次巻線W12の他端を基準とした一端の電圧の極性が反転しても、2次巻線W12の一端および他端のうち、電位の高い方が直流源31の高電位側端子に接続され、電位の低い方が直流源31の低電位側端子に接続されることとなる。   According to the above, even if the polarity of the voltage at one end with respect to the other end of the secondary winding W12 is reversed according to the voltage level of the control signal output from the control unit 22, the one end of the secondary winding W12 is reversed. Of the other ends, the higher potential is connected to the high potential side terminal of the DC source 31, and the lower potential is connected to the low potential side terminal of the DC source 31.

バッファBUF2、インバータINV2、およびスイッチSW7、SW8についても、上述のバッファBUF1、インバータINV1、およびスイッチSW5、SW6と同様に、制御部23により制御する。これによれば、制御部23から出力された制御信号の電圧レベルに応じて2次巻線W22の他端を基準とした一端の電圧の極性が反転しても、2次巻線W22の一端および他端のうち、電位の高い方が直流源31の高電位側端子に接続され、電位の低い方が直流源31の低電位側端子に接続されることとなる。   The buffer BUF2, the inverter INV2, and the switches SW7 and SW8 are also controlled by the control unit 23 in the same manner as the buffer BUF1, the inverter INV1, and the switches SW5 and SW6. According to this, even if the polarity of the voltage at one end with respect to the other end of the secondary winding W22 is reversed according to the voltage level of the control signal output from the control unit 23, one end of the secondary winding W22 Of the other ends, the higher potential is connected to the high potential side terminal of the DC source 31, and the lower potential is connected to the low potential side terminal of the DC source 31.

以上のセルバランス回路PPによれば、図15に示した本発明の第12実施形態に係るセルバランス回路NNが奏することのできる上述の効果と同様の効果を奏することができる。   According to the above cell balance circuit PP, the same effects as those described above that can be achieved by the cell balance circuit NN according to the twelfth embodiment of the present invention shown in FIG. 15 can be obtained.

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications can be made without departing from the gist of the present invention.

例えば、上述の実施形態では、非共振形コンバータとして、フルブリッジ形回路、ハーフブリッジ形回路、フォワード形回路、プッシュプル形回路、アクティブクランプ式フォワード形回路を示した。しかし、これに限らず、例えばフライバック形回路といった他の非共振型コンバータも適用できる。   For example, in the above-described embodiment, the full-bridge type circuit, the half-bridge type circuit, the forward type circuit, the push-pull type circuit, and the active clamp type forward type circuit are shown as the non-resonant type converter. However, the present invention is not limited to this, and other non-resonant converters such as flyback circuits can also be applied.

また、上述の実施形態では、2つの2次電池が直列接続されている場合について説明したが、これに限らない。例えば、4つの2次電池が直列接続されている場合や、5つの2次電池が直列接続されている場合に対しても、本発明のセルバランス回路を適用することができる。   Moreover, although the above-mentioned embodiment demonstrated the case where two secondary batteries were connected in series, it is not restricted to this. For example, the cell balance circuit of the present invention can be applied to a case where four secondary batteries are connected in series or a case where five secondary batteries are connected in series.

また、上述の実施形態では、セルバランス回路と2次電池とを別個に設けたが、これに限らず、一体に設けてもよい。   Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the cell balance circuit and the secondary battery were provided separately, you may provide not only this but integrally.

また、上述の第1〜第8実施形態では、第1の巻線Waと第2の巻線Wbとが同一の鉄心に巻回されているものとしたが、これに限らず、例えば鉄心がないものとしてもよいし、互いに異なる鉄心に巻回されるものとしてもよい。また、上述の第9〜第13実施形態では、トランスT1とトランスT2とは、それぞれ、互いに分離された鉄心を有するものとしたが、これに限らず、例えば鉄心を有しないものとしてもよい。   In the first to eighth embodiments described above, the first winding Wa and the second winding Wb are wound around the same iron core. It may not be, or may be wound around different iron cores. In the ninth to thirteenth embodiments described above, the transformer T1 and the transformer T2 each have an iron core that is separated from each other. However, the present invention is not limited to this. For example, the transformer T1 and the transformer T2 may have no iron core.

1;セルバランス装置
21、22、23;制御部
31;直流源
AA、AB、BB、CC、DD、EE、FF、GG、HH、JJ、KK、LL、MM、NN、PP;セルバランス回路
BT1〜BT3、BTn、BT(n+1);2次電池
BUF1〜BUF4;バッファ
INV1〜INV4;インバータ
Q1〜Q8;スイッチ素子
SW1〜SW8、Sa、Sb、Sc、Sd;スイッチ
T、T1、T2;トランス
Wa;第1の巻線
Wb;第2の巻線
W11、W21;1次巻線
W12、W22;2次巻線
W121、W221;第1の2次巻線
W122、W222;第2の2次巻線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; Cell balance apparatus 21, 22, 23; Control part 31; DC source AA, AB, BB, CC, DD, EE, FF, GG, HH, JJ, KK, LL, MM, NN, PP; Cell balance circuit BT1 to BT3, BTn, BT (n + 1); secondary battery BUF1 to BUF4; buffer INV1 to INV4; inverter Q1 to Q8; switch elements SW1 to SW8, Sa, Sb, Sc, Sd; switch T, T1, T2; Wa; first winding Wb; second winding W11, W21; primary winding W12, W22; secondary winding W121, W221; first secondary winding W122, W222; second secondary Winding

Claims (5)

第1の2次電池第2の2次電池、および第3の2次電池のそれぞれの充電電圧を均一化するセルバランス装置であって、
前記第1の2次電池および前記第2の2次電池のそれぞれの充電電圧を均一化する第1のセルバランス回路と、
前記第2の2次電池および前記第3の2次電池のそれぞれの充電電圧を均一化する第2のセルバランス回路と、を備え、
前記第1のセルバランス回路は、
前記第1の2次電池と対に設けられた第1の巻線と、前記第2の2次電池と対に設けられた第2の巻線と、を有する第1のトランスと、
前記第1の2次電池の充電電圧を前記第1の巻線に印加させるか否かを制御する第1のスイッチング手段と、を備え、
前記第1のスイッチング手段は、第1のスイッチ、第2のスイッチ、第3のスイッチ、および第4のスイッチを備え、非共振形回路を形成し、
前記第1の巻線の他端と、前記第2の巻線の一端とは、前記第1の2次電池の他端に接続されるとともに、前記第2の2次電池の一端に接続され、
前記第1の巻線の一端は、前記第1のスイッチを介して前記第1の2次電池の一端に接続可能に設けられるとともに、前記第2のスイッチを介して前記第2の2次電池の他端に接続可能に設けられ、
前記第2の巻線の他端は、前記第3のスイッチを介して前記第1の2次電池の一端に接続可能に設けられるとともに、前記第4のスイッチを介して前記第2の2次電池の他端に接続可能に設けられ、
前記第1のスイッチング手段は、前記第1のスイッチおよび前記第4のスイッチと、前記第2のスイッチおよび前記第3のスイッチとを、前記第1の2次電池および前記第2の2次電池の充電時および放電時において交互にオン状態にさせ、
前記第2のセルバランス回路は、
前記第2の2次電池と対に設けられた第3の巻線と、前記第3の2次電池と対に設けられた第4の巻線と、を有する第2のトランスと、
前記第2の2次電池の充電電圧を前記第3の巻線に印加させるか否かを制御する第2のスイッチング手段と、を備え、
前記第2のスイッチング手段は、第5のスイッチ、第6のスイッチ、第7のスイッチ、および第8のスイッチを備え、非共振形回路を形成し、
前記第3の巻線の他端と、前記第4の巻線の一端とは、前記第2の2次電池の他端に接続されるとともに、前記第3の2次電池の一端に接続され、
前記第3の巻線の一端は、前記第5のスイッチを介して前記第2の2次電池の一端に接続可能に設けられるとともに、前記第6のスイッチを介して前記第3の2次電池の他端に接続可能に設けられ、
前記第4の巻線の他端は、前記第7のスイッチを介して前記第2の2次電池の一端に接続可能に設けられるとともに、前記第8のスイッチを介して前記第3の2次電池の他端に接続可能に設けられ、
前記第2のスイッチング手段は、前記第5のスイッチおよび前記第8のスイッチと、前記第6のスイッチおよび前記第7のスイッチとを、前記第2の2次電池および前記第3の2次電池の充電時および放電時において交互にオン状態にさせることを特徴とするセルバランス装置
First secondary battery, a cell balance unit to equalize the respective charging voltage of the second secondary battery, and a third secondary battery,
A first cell balance circuit for equalizing respective charging voltages of the first secondary battery and the second secondary battery;
A second cell balance circuit for equalizing respective charging voltages of the second secondary battery and the third secondary battery,
The first cell balance circuit includes:
A first transformer having a first winding provided in a pair with the first secondary battery, and a second winding provided in a pair with the second secondary battery;
A first switching means the charging voltage of the first secondary battery that controls whether to apply to the first winding, comprising a,
The first switching means includes a first switch, a second switch, a third switch, and a fourth switch, and forms a non-resonant circuit,
The other end of the first winding and one end of the second winding are connected to the other end of the first secondary battery and to one end of the second secondary battery. ,
One end of the first winding is provided so as to be connectable to one end of the first secondary battery via the first switch, and the second secondary battery via the second switch. Provided to be connected to the other end of the
The other end of the second winding is provided so as to be connectable to one end of the first secondary battery via the third switch, and the second secondary via the fourth switch. Connected to the other end of the battery,
The first switching means includes the first switch and the fourth switch, the second switch and the third switch, the first secondary battery and the second secondary battery. Alternately during charging and discharging ,
The second cell balance circuit includes:
A second transformer having a third winding provided in a pair with the second secondary battery and a fourth winding provided in a pair with the third secondary battery;
A second switching means for controlling whether or not to apply a charging voltage of the second secondary battery to the third winding;
The second switching means includes a fifth switch, a sixth switch, a seventh switch, and an eighth switch, and forms a non-resonant circuit,
The other end of the third winding and one end of the fourth winding are connected to the other end of the second secondary battery and to one end of the third secondary battery. ,
One end of the third winding is provided so as to be connectable to one end of the second secondary battery via the fifth switch, and the third secondary battery via the sixth switch. Provided to be connected to the other end of the
The other end of the fourth winding is provided so as to be connectable to one end of the second secondary battery via the seventh switch, and the third secondary via the eighth switch. Connected to the other end of the battery,
The second switching means includes the fifth switch and the eighth switch, the sixth switch and the seventh switch, the second secondary battery and the third secondary battery. A cell balance device that is alternately turned on during charging and discharging .
前記第1の巻線の巻数と、前記第2の巻線の巻数と、前記第3の巻線の巻き数とは、等しいことを特徴とする請求項1に記載のセルバランス装置2. The cell balance device according to claim 1, wherein the number of turns of the first winding, the number of turns of the second winding, and the number of turns of the third winding are equal. 前記第1のセルバランス回路は、前記第1の2次電池と一体に設けられ
前記第2のセルバランス回路は、前記第2の2次電池と一体に設けられることを特徴とする請求項1または2に記載のセルバランス装置
The first cell balance circuit is provided integrally with the first secondary battery ,
The second cell balancing circuit, the cell balancing apparatus according to claim 1 or 2, characterized in Rukoto provided integrally with the second secondary battery.
前記第1の巻線および前記第2の巻線と、前記第2の巻線および前記第3の巻線とは、それぞれ、鉄心に巻回されることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のセルバランス装置The first winding and the second winding, and the second winding and the third winding are wound around an iron core, respectively. The cell balance apparatus in any one. 記第1のスイッチ、前記第2のスイッチ、前記第3のスイッチ、および前記第4のスイッチのスイッチングと、
前記第5のスイッチ、前記第6のスイッチ、前記第7のスイッチ、および前記第8のスイッチのスイッチングと、
は非同期であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のセルバランス装置。
Before SL first switch, and the switching of the second switch, the third switch, and said fourth switch,
Switching of the fifth switch, the sixth switch, the seventh switch, and the eighth switch;
Cell balance device according to claim 1, characterized in that it is asynchronous 4.
JP2013510745A 2011-04-19 2011-12-26 Cell balance device Active JP5698347B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013510745A JP5698347B2 (en) 2011-04-19 2011-12-26 Cell balance device

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011092759 2011-04-19
JP2011092759 2011-04-19
JP2011221143 2011-10-05
JP2011221143 2011-10-05
JP2013510745A JP5698347B2 (en) 2011-04-19 2011-12-26 Cell balance device
PCT/JP2011/007257 WO2012143985A1 (en) 2011-04-19 2011-12-26 Cell balance circuit and cell balance device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2012143985A1 JPWO2012143985A1 (en) 2014-07-28
JP5698347B2 true JP5698347B2 (en) 2015-04-08

Family

ID=47041139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013510745A Active JP5698347B2 (en) 2011-04-19 2011-12-26 Cell balance device

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9231420B2 (en)
JP (1) JP5698347B2 (en)
KR (1) KR101504449B1 (en)
CN (1) CN103493331B (en)
WO (1) WO2012143985A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11981219B2 (en) 2019-01-15 2024-05-14 Lg Energy Solution, Ltd. Battery charging system and battery charging method

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101631065B1 (en) 2013-12-03 2016-06-16 삼성에스디아이 주식회사 Battery system and method for connecting battery
KR102237034B1 (en) * 2014-02-18 2021-04-06 주식회사 실리콘웍스 Balancing apparatus and the method supporting various balancing operation modes
US9667073B2 (en) * 2014-09-25 2017-05-30 Texas Instruments Incorporated Controlling polarity in an active balancing system for a battery
KR101601721B1 (en) * 2014-12-08 2016-03-09 현대오트론 주식회사 Apparatus and method for discharging battery
CN110048494B (en) * 2019-05-30 2023-05-12 广东工业大学 Battery cell voltage active equalization system
KR20210037357A (en) * 2019-09-27 2021-04-06 주식회사 엘지화학 Apparatus for managing battery
CN116111847A (en) * 2021-11-10 2023-05-12 台达电子工业股份有限公司 Auxiliary power supply circuit, balance circuit and power supply system of conversion module
WO2023165710A1 (en) 2022-03-01 2023-09-07 Differential Power, Sl A switch mode electrical power converter

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008005630A (en) * 2006-06-22 2008-01-10 Fdk Corp Voltage balance circuit of series cell
JP2008125273A (en) * 2006-11-14 2008-05-29 Japan Radio Co Ltd Equal storage discharge circuit

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3898092B2 (en) * 2002-06-03 2007-03-28 株式会社指月電機製作所 Voltage equalization circuit for storage element, voltage detection circuit using the same, and voltage equalization charging circuit
JP2004088878A (en) 2002-08-26 2004-03-18 Fdk Corp Battery protective circuit
WO2007148745A1 (en) * 2006-06-22 2007-12-27 Fdk Corporation Multi-series accumulation cell, series accumulation cell device, and series cell voltage balance correction circuit
JP5035978B2 (en) * 2007-08-24 2012-09-26 株式会社日本自動車部品総合研究所 DCDC converter device for vehicle
JP5332031B2 (en) * 2008-03-31 2013-11-06 株式会社小松製作所 Switching control method for transformer coupled booster
JP2010104077A (en) * 2008-10-21 2010-05-06 Fuji Electric Systems Co Ltd Battery balancing circuit
US8541980B2 (en) 2009-05-22 2013-09-24 Intersil Americas LLC System and method for cell balancing and charging
CN101741122B (en) * 2010-01-15 2013-08-28 中国科学院电工研究所 Series battery equalizing equipment

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008005630A (en) * 2006-06-22 2008-01-10 Fdk Corp Voltage balance circuit of series cell
JP2008125273A (en) * 2006-11-14 2008-05-29 Japan Radio Co Ltd Equal storage discharge circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11981219B2 (en) 2019-01-15 2024-05-14 Lg Energy Solution, Ltd. Battery charging system and battery charging method

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2012143985A1 (en) 2014-07-28
US9231420B2 (en) 2016-01-05
WO2012143985A1 (en) 2012-10-26
US20140028263A1 (en) 2014-01-30
KR20130138307A (en) 2013-12-18
CN103493331A (en) 2014-01-01
KR101504449B1 (en) 2015-03-19
CN103493331B (en) 2016-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5698347B2 (en) Cell balance device
TWI260807B (en) Equalizer for series of connected battery strings
CN105340166B (en) DC/DC converters
US9112412B2 (en) Full-bridge power converter
EP2808973A1 (en) Battery cell voltage equalisation circuit
CN107000600B (en) Device for charging a battery unit and operating a load unit via an inverter
JP2015198572A (en) Protection system against reverse battery connection
JP2012186881A (en) One piece voltage equalization circuit of storage cells connected in series
ITUB20154710A1 (en) BRIDGE RECTIFIER CIRCUIT, EQUIPMENT AND CORRESPONDING PROCEDURE
JP6994428B2 (en) Storage battery charging device
JP2012253999A (en) Power conversion circuit
JP2016154423A (en) Voltage balance device
WO2021065960A1 (en) Power conversion device
JP2016208744A (en) Multilevel power converter
US9806550B2 (en) Load current regenerating circuit and electrical device having load current regenerating circuit
JP6146321B2 (en) Power supply
WO2013136428A1 (en) Reactor and power supply apparatus using same
JP2012239300A (en) Cell balance circuit and cell balance device
JP2013009485A (en) Voltage balancing circuit of inverter device
KR101975139B1 (en) Voltage balance correction circuit
JP5808563B2 (en) Driving circuit
WO2024106323A1 (en) Power supply device
JP2021151154A (en) Battery voltage equalization device
JP2020072540A (en) Power conversion device
JP2020065410A (en) Charge/discharge control device and storage battery with charge/discharge control device

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140819

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141017

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141111

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150108

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150203

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150212

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5698347

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150